Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y ejercicios de Física de Primaria

Sistema de Referencia Inercial

Un sistema de referencia inercial es aquel en el que se cumple la ley de la inercia. Respecto a este sistema de referencia, todo cuerpo mantiene su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si sobre él no se realiza ninguna acción externa.

Sistema de Referencia No Inercial

Un sistema de referencia no inercial es aquel en el que no se cumple la ley de la inercia. Un ejemplo de sistema de referencia no inercial es el supuesto del sistema de referencia fijo en los asientos de un auto que está frenando. Respecto a este sistema, los pasajeros empiezan a moverse sin que actúe una fuerza.

Características de los Sistemas de Referencia Inerciales

Los sistemas de referencia inerciales están en reposo o bien se... Continuar leyendo "Sistemas de Referencia Inerciales y No Inerciales" »

Conceptos Fundamentales de Cargas Estructurales

Definición de Carga

Una carga es toda causa capaz de producir estados tensionales en una estructura.

Clasificación de Cargas

Las cargas pueden clasificarse de diversas maneras:

a) Según su origen

• Cargas Gravitacionales: Frecuentes por el peso propio y de todos los elementos de una estructura.
• Cargas Eólicas: Generadas por el viento, incluyendo la dirección horizontal del mismo.
• Cargas Sísmicas: Originadas por fenómenos sísmicos que exigen equilibrio y estabilidad a las estructuras.
• Cargas Especiales:
  • Presión de Agua: Depende del peso específico del líquido y la altura del recipiente.
  • Presión del Terreno: Cargas o acciones que la tierra ejerce sobre las estructuras.
  • Maquinaria: Por vibraciones

Movimientos

Un cuerpo está en movimiento cuando cambia de posición (se acerca o se aleja) con respecto a un punto fijo. Ejemplo: cuando vengo de la escuela en automóvil, cambio de posición con respecto a mi casa.

Trayectoria

Los cuerpos, al desplazarse de un lugar a otro, recorren un cierto camino dibujando una línea imaginaria que describe una trayectoria.

Tipos de trayectorias

• Cerradas: Un cuerpo se mueve en trayectoria cerrada cuando vuelve a pasar por puntos en los que ya estuvo. Ejemplo: la trayectoria que realizan los planetas alrededor del Sol.
• Abiertas: Si un cuerpo pasa por nuevas posiciones y nunca vuelve al mismo lugar, la trayectoria es abierta. Ejemplo: la trayectoria de la pelota cuando la tiramos a un aro.
• Aleatorias: Representan

¿Qué es la electricidad?

Forma de energía que produce efectos luminosos, mecánicos, caloríficos, químicos, etc., y que se debe a la separación o movimiento de los electrones que forman los átomos.

Cómo se genera

Ejemplo: generación hidroeléctrica.

1. Se toma el agua que baja por los ríos desde la cordillera.
2. Estas aguas llegan a una central hidroeléctrica a través de grandes tuberías.
3. Con la fuerza del agua, se logra mover un aparato (turbina + generador) que genera electricidad.

Tipos de cargas

• Positiva
• Negativa

Tipos de cuerpos

• Negativo
• Positivo
• Neutro

Carga total de un cuerpo

Ejemplos de representación de carga total de un cuerpo (símbolos indicativos):

• Positivo: (+ - + -) o (+ + +)
• Negativo: (- + -) o (- + -)
• Neutro: (+++) o (---)

Ejemplo numérico:... Continuar leyendo "Electricidad: conceptos clave, cargas, voltaje y circuitos eléctricos" »

Conceptos Fundamentales de la Mecánica Corporal

Masa

Masa: Cantidad de materia que contiene un cuerpo.

Tipos de Masa

Masa Gravitatoria

Masa Gravitatoria: Es la propiedad que tiene un cuerpo de ejercer una atracción sobre otro.

Masa Inercial

Masa Inercial: Para acelerar un cuerpo cualquiera, debemos imprimirle una fuerza determinada, la cual es proporcional a su masa.

Fuerza

Fuerza: Es toda acción que tiende a variar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo.

Peso

Peso: El peso de un cuerpo es la fuerza gravitacional que ejerce la Tierra sobre él. Un kilogramo de fuerza (kgf) equivale a 9.81 Newton (N), aproximadamente 10 N.

Tipos de Fuerza

Fuerzas Internas

Fuerzas Internas: Se suele considerar a las partes constituyentes del cuerpo humano como... Continuar leyendo "Conceptos Clave de Mecánica Corporal: Masa, Fuerza y Sistemas de Palanca" »

Propiedades de la materia

Sólido: Volumen constante. Su capacidad para comprimirse y expandirse es casi nula. Forma: Constante. No se adapta a la forma del recipiente.

Líquido: Constante. Se comprime y se expande muy poco. Variable. Fluye y se adapta a la forma del recipiente.

Gaseoso: Variable. Ocupa el volumen del recipiente que lo contenga. Se comprime y se expande con facilidad. Variable. Fluye y ocupa todo el volumen del recipiente.

• Dureza: Un sólido es duro cuando no se puede rayar fácilmente.
• Fragilidad: Cuando se puede romper con facilidad.
• Elasticidad: Cuando recupera con facilidad su forma inicial.

Conceptos físicos básicos

Todas las sustancias y materiales están formados por partículas. Las partículas pueden ser moléculas o átomos.... Continuar leyendo "Propiedades de la materia y conceptos físicos básicos" »

Leyes de Kepler: El movimiento de los planetas

Las leyes de Kepler son una serie de leyes empíricas enunciadas por Johannes Kepler en el siglo XVII, las cuales describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol. Se resumen en tres principios fundamentales:

• 1ª Ley (Ley de las órbitas): Establece que los planetas describen órbitas planas y elípticas, en uno de cuyos focos se encuentra el Sol.
• 2ª Ley (Ley de las áreas): El vector de posición de un planeta con respecto al Sol barre áreas iguales en tiempos iguales, lo que significa que la velocidad areolar es constante. Por tanto, la velocidad lineal del planeta es mayor cuanto más cerca se encuentra del Sol, siendo esta ley equivalente a la conservación del momento angular.
• 3ª Ley

Este documento explora los principios fundamentales de las ondas y el sonido, desde el movimiento vibratorio armónico simple hasta los fenómenos ondulatorios más complejos y las propiedades específicas del sonido. Comprender estos conceptos es esencial para el estudio de la física y sus aplicaciones.

Movimiento Vibratorio Armónico Simple (MVAS)

El Movimiento Vibratorio Armónico Simple (MVAS) describe una perturbación que se mueve en línea recta en torno a una posición de equilibrio. Se caracteriza por:

• Un tiempo constante para completar una oscilación, conocido como periodo (T).
• Una separación máxima de la posición de equilibrio siempre idéntica, denominada amplitud (A).

En la posición de equilibrio, la velocidad es máxima (v_max)... Continuar leyendo "Conceptos Clave de Ondas y Sonido: Física de los Fenómenos Ondulatorios" »

Definición

Una máquina eléctrica es todo dispositivo capaz de generar, aprovechar o transformar la energía eléctrica.

Clasificación

Según la finalidad a la que se destinen y el tipo de funcionamiento, las podemos clasificar en:

• Generadores: Máquina eléctrica rotativa capaz de generar energía eléctrica a partir de energía mecánica.
• Motores: Son máquinas eléctricas rotativas que aprovechan la energía que reciben y la transforman en energía mecánica.
• Transformadores: Son máquinas eléctricas estáticas que transforman la corriente alterna que reciben en corriente eléctrica de diferentes características.

Aplicaciones

Generadores: Las dinamos se emplean para suministros de energía de bajo potencial en general. Por ejemplo, en sistemas... Continuar leyendo "Máquinas Eléctricas: Definición, Tipos, Aplicaciones y Principios Fundamentales" »

Exercici 3.1: Càlculs amb Taules de Vapor

Utilitzant les taules de vapor:

• 80 kPa = 0,8 × 10⁵ Pa = 0,8 bar
• ΔH = 2274,1 kJ/kg × 2 = 4548,2 kJ
• Tsat = 93,5 °C

Vl = 1,038 × 10⁻³ m³/kg

Vv = 2,087 m³/kg

ΔH = ΔU + Δ(PV) = ΔU + PΔV

ΔU = 4548,2 - 0,8 × 10⁵ × (2,087 - 1,038 × 10⁻³) × 2 × 10⁻³ = 4548,2 - 333,8 = 4214,4 kJ

ΔS = dQ/T. En aquest cas, operem a P = constant:

dQ = ΔH

ΔS = ΔH/T

ΔS = 4548,2 / (93,5 + 273) = 12,4 kJ/K

Càlcul del Treball i Energia Interna

c) W = PΔV = 333,8 kJ

η = 75%

W_real = W_ideal × η = 333,8 × 0,75 = 250,4 kJ

ΔU = Q - W

Q = 4214,4 + 250,4 = 4464,8 kJ

Exercici 3.2: Interpolació de Propietats del Vapor

Utilitzant les taules de vapor:

• P = 7 bar, 500 °C → V = 710,9 × 10⁻³ m³/kg
• P = 7 bar, 600 °C