Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y problemas de Física

Transmisión del Calor

La transmisión del calor es un proceso mediante el cual la energía térmica se transfiere de un cuerpo o sistema a otro debido a una diferencia de temperatura. El calor, una forma de energía interna, fluye siempre desde las regiones más calientes hacia las más frías hasta alcanzar el equilibrio térmico, donde las temperaturas se igualan.

Este fenómeno explica la dilatación, que son los cambios físicos que experimentan los cuerpos al variar su temperatura. La dilatación es más evidente en los líquidos debido a la menor rigidez en la disposición de sus moléculas.

Mecanismos de Transmisión de Calor

Conducción

La conducción es la transferencia de calor a través de un material sólido, donde la energía se transmite... Continuar leyendo "Fundamentos de la Transmisión de Calor, Velocidad y Dilatación Térmica" »

Estacionario: No depende del tiempo.

Uniforme: No depende de la posición (x, y, z).

Movimiento plano: Solo hay dos componentes de la velocidad (u, v) o (u, w).

Movimiento bidimensional: Solo depende de las coordenadas (x, y) o (x, z).

Movimiento axil-simétrico: El movimiento presenta un eje de simetría.

Trayectoria: Ecuación que describe la posición de la partícula fluida en todo momento.

Senda: Lugar geométrico de los puntos por los que pasa la partícula.

Traza: Lugar geométrico donde están las partículas que han pasado por un punto.

Línea de corriente: Línea que en cada momento es tangente al vector velocidad.

Energía de un fluido: Es la energía interna más la energía cinética.

Fuerzas que actúan sobre un fluido

Son las fuerzas volumétricas... Continuar leyendo "Glosario de Conceptos Clave en Mecánica de Fluidos" »

Revolución Copernicana

Uno de los mayores exponentes en la comprensión de la ciencia fue Galileo Galilei. Antes del giro copernicano, Ptolomeo explicaba el movimiento de los cielos alrededor de la Tierra basándose en la teoría aristotélica.

Los 3 Principios del Geocentrismo (Teoría de Aristóteles)

• La Tierra ocupa el centro del universo y los planetas trazan órbitas concéntricas a su alrededor.
• El movimiento de los planetas alrededor de la Tierra es uniforme.
• Aristóteles distingue entre dos mundos: sublunar (física terrestre) y supralunar (física celeste), regidos por distintas leyes. El movimiento natural de la Tierra es rectilíneo, mientras que el de los cielos es un movimiento circular y perfecto. La naturaleza material de ambos mundos

Teoría Cinético-Molecular y Estados de la Materia

Estados de la Materia

Estado sólido: Los sólidos son rígidos y, generalmente, cristalinos. Tienen forma y volumen propios, adoptando estructuras tridimensionales. Son incompresibles y presentan mayor densidad en comparación con los líquidos y los gases.

Estado líquido: Los líquidos son menos densos que los sólidos, pero más densos que los gases. No tienen forma propia y adoptan la del recipiente que los contiene. Sin embargo, sí poseen volumen propio. Los líquidos son difíciles de comprimir y algunos son miscibles entre sí.

Estado gaseoso: Los gases no tienen forma ni volumen propios y se distribuyen por todo el espacio disponible. Las fuerzas de cohesión entre sus moléculas son... Continuar leyendo "Propiedades de la Materia: Sólidos, Líquidos y Gases" »

Efecto Fotoeléctrico

El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general).

Energía de Enlace

La energía de enlace es la energía que se libera cuando los nucleones por separado se unen para dar dicho núcleo. Esta energía mide la estabilidad del núcleo. Para comparar la estabilidad de dos núcleos, usamos la energía de enlace por nucleón (ΔE/A).

Radiactividad Natural

La radiactividad natural es el proceso por el cual los núcleos atómicos de ciertas sustancias emiten radiación de manera espontánea y se transforman en núcleos de elementos diferentes, o bien en núcleos del mismo elemento en un estado menor... Continuar leyendo "Efecto Fotoeléctrico, Radiactividad y Campos Magnéticos: Conceptos Clave" »

Números Cuánticos y Orbitales Atómicos

Los números cuánticos son un conjunto de números que caracterizan los estados propios estacionarios de un electrón en un átomo hidrogenoide y, por tanto, describen los orbitales atómicos. Estos números cuánticos son:

I) Número Cuántico Principal (n)

Este número cuántico indica la distancia entre el núcleo y el electrón, medida en niveles energéticos. La distancia media en unidades de longitud también crece monótonamente con n. Los valores de este número, que corresponde al número del nivel energético, varían entre 1 e infinito, aunque solo se conocen átomos que tengan hasta 7 niveles energéticos en su estado fundamental.

II) Número Cuántico del Momento Angular o Azimutal (l)

El número... Continuar leyendo "Números Cuánticos: Exploración Detallada de los Orbitales Atómicos" »

Viscosidad, Tensión Superficial y Capilaridad en Fluidos

Viscosidad

La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Se manifiesta en fluidos en movimiento y es una característica principal de la mayoría de los productos lubricantes. Los cambios de temperatura afectan la viscosidad, generando cambios en el mismo. Al aumentar la temperatura, disminuyen las fuerzas de cohesión del líquido y, por lo tanto, la viscosidad disminuye. La viscosidad de un fluido se expresa cuantitativamente mediante el coeficiente de viscosidad (η), característico de cada sustancia fluida. Su unidad es el Pa·s (Pascal por segundo). Su fórmula es:

donde F es la fuerza, e es el espesor, v es la velocidad y A es el área de contacto.... Continuar leyendo "Explorando la Viscosidad, Tensión Superficial y Capilaridad en Fluidos" »

Trabajo Mecánico (W)

El trabajo mecánico es una magnitud escalar que representa la transferencia de energía de un cuerpo a otro. Su unidad de medida es el Joule (J), donde 1 J = N * m (1 Joule = Newton * metro).

Se calcula mediante la fórmula:

W = F * ΔX * cos(α)

Donde:

• F es la fuerza aplicada.
• ΔX es el desplazamiento (distancia final - distancia inicial).
• α es el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento.

Trabajo y Dirección de la Fuerza

El trabajo realizado depende del ángulo formado entre los vectores de fuerza y desplazamiento:

1. Trabajo Positivo: Ocurre cuando el ángulo es agudo (menor a 90°). El trabajo máximo se da cuando cos(0°) = 1.
2. Trabajo Nulo: La fuerza es perpendicular al desplazamiento (ángulo de 90°). En este caso, W = 0.

Resistencia de Materiales

Objetivo

El objetivo principal de la Resistencia de Materiales es determinar los esfuerzos (fuerza por unidad de superficie) que se originan en los distintos puntos de un cuerpo cuando sobre éste actúa un sistema de fuerzas cualquiera.

Viga

Una viga es un sólido engendrado por una sección plana S, cuyo centro de gravedad recorre una curva C, manteniéndose el plano de la sección normal a la curva.

Tipos de vigas:

• Alabeada: Curva C alabeada.
• Plana: Curva C plana.
• Recta: Curva C recta.

Hipótesis de la Resistencia de Materiales

1. Las ecuaciones de equilibrio se escriben considerando la forma de la viga o estructura antes de la deformación.
2. Principio de Saint-Venant: Las tensiones, y por lo tanto las deformaciones, de una zona

Fuerza: Causa de que un cuerpo cambie su velocidad o se deforme. Es un vector (Punto de aplicación: donde aplicamos la fuerza, Dirección: dirección de aplicación de la fuerza, Módulo: Newton Kg: 1kg=9.8 N~10N) KILO=peso de la masa de 1Kg. Masa=Kg Peso=Kilos

Leyes de Newton

Primera Ley de Newton (Ley de la Inercia)

Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o velocidad constante siempre y cuando no haya fuerzas aplicadas sobre él, o bien que la suma de las fuerzas sea 0. Los cuerpos tienden a estar quietos o a velocidad constante. Esto se llama INERCIA. La causa de esta es la masa del cuerpo.

Segunda Ley de Newton (Ecuación Fundamental de la Mecánica)

Si aplico una fuerza en un cuerpo, la aceleración tendrá la misma dirección... Continuar leyendo "Fundamentos de la Mecánica Newtoniana: Fuerza, Movimiento y Dinámica del Cuerpo Rígido" »