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

¿Cuál es la diferencia entre calor y temperatura?

El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras que la temperatura es una medida de la energía molecular media.

Métodos de Transferencia de Calor

Existen tres métodos principales mediante los cuales se transfiere el calor:

• Conducción

  La conducción es la forma de transferencia directa de calor, y se produce mediante el traspaso de energía de molécula a molécula dentro de un material o entre materiales en contacto directo.

• Convección

  Es la transferencia de calor que ocurre en fluidos (líquidos o gases) por el movimiento macroscópico de dicho fluido, ya sea de forma natural (debido a diferencias de densidad) o forzada (mediante ventiladores, bombas, etc.)

1. ¿Por qué las lámparas de incandescencia tienen bajo rendimiento luminoso?

Porque la mayor parte de la radiación que emiten se encuentra en la zona no visible del espectro electromagnético, principalmente como radiación infrarroja (calor).

2. El Ciclo del Halógeno en Lámparas

El tungsteno del filamento se evapora debido a la alta temperatura del mismo. En presencia del halógeno, se forma un halogenuro de tungsteno. Por un fenómeno de convección, el halogenuro se desplaza hacia el filamento y las altas temperaturas de este lo disocian, depositando el tungsteno de nuevo en el filamento (aunque en un sitio diferente), comenzando así el ciclo nuevamente.

Con este ciclo se consigue prolongar significativamente la vida útil del filamento.... Continuar leyendo "Fundamentos de la Emisión de Luz: Lámparas, Ciclos y Fenómenos Lumínicos" »

Aplicaciones de la Estática de Fluidos

1. Barómetro de Mercurio (Experimento de Torricelli)

Los aparatos que miden la presión atmosférica se denominan barómetros. En 1643, E. Torricelli realizó el primer experimento que demostró la existencia de la presión atmosférica. Este consistía en un tubo cerrado, relativamente largo, colocado boca abajo y lleno de mercurio sobre un recipiente que contenía el mismo fluido. El tubo no se vacía completamente, sino que el mercurio solo desciende un poco. En la parte superior del tubo se genera un hueco, que podemos considerar prácticamente vacío (P ≈ 0). La presión en dos puntos situados a la misma altura dentro del fluido es la misma (P₁ = P₂). Por lo tanto, la altura h que adquiere el fluido... Continuar leyendo "Principios Fundamentales de la Estática de Fluidos y sus Aplicaciones Prácticas" »

Fuerzas entre Corrientes Eléctricas

Caso de Dos Hilos Rectos, Paralelos e Infinitos

Explicación de las Fuerzas Magnéticas entre Corrientes: Las corrientes eléctricas ejercen fuerzas magnéticas entre sí debido al movimiento de las cargas. Una carga en movimiento crea un campo magnético que, a su vez, ejerce una fuerza sobre otra carga en movimiento.

Ecuación de Lorentz: Partiendo de la ecuación de Lorentz, podemos analizar las fuerzas entre dos hilos rectos, paralelos e infinitos que transportan corrientes paralelas o antiparalelas.

Caso 1: Corrientes Paralelas

Supongamos dos conductores rectilíneos y paralelos separados por una distancia r, por los que circulan corrientes I₁ e I₂ en el mismo sentido. Cada conductor se encuentra dentro... Continuar leyendo "Fuerzas entre Corrientes Paralelas: Definición del Amperio" »

1. Posición

• Modelo Geocéntrico/Geostático: Inicialmente, se creía que la Tierra era el centro del universo y que los astros giraban a su alrededor.
• Modelo Geodinámico: Posteriormente, se introdujo la idea de que la Tierra giraba.
• Intuición Heliocéntrica: Aristarco de Samos fue el primero en proponer que los planetas giraban alrededor del Sol, dando lugar al modelo heliocéntrico.

2. Forma

Tales de Mileto y Pitágoras fueron de los primeros en proponer que la Tierra era una esfera, basándose en la observación de otros astros. Se creía en la existencia de las Antípodas al otro lado de la esfera.

Pruebas de la esfericidad de la Tierra:

• a) Observador en el muelle: Desde los faros, se observa cómo los barcos se alejan y se acercan, desapareciendo

1. ¿Cuáles son las propiedades de las ondas? Describirlas.

• Longitud de onda: Es la distancia entre dos puntos que están en la misma fase de la onda en la curva tiempo-presión.
• Periodo: Es el tiempo que tarda cada punto en realizar un ciclo completo.
• Amplitud de oscilación: Es la distancia máxima a la que puede llegar la partícula en su vibración alrededor del centro de oscilación.
• Frecuencia: Es el número de vibraciones o ciclos por unidad de tiempo.
• Velocidad de propagación: Es la distancia que avanza una onda en un periodo y el tiempo que emplea.
• Intensidad: Es la energía que atraviesa un área determinada por unidad de tiempo.

2. ¿A qué denominamos efecto piezoeléctrico y qué usos tiene en técnicas de imagen?

El efecto piezoeléctrico... Continuar leyendo "Principios Fundamentales del Ultrasonido" »

Unidades de medida

Longitud: metro

Masa: Kgr

Tiempo: seg.

Intensidad eléctrica: C/seg= Amperio.

Temperatura: °C, °F, escala Kelvin o escala absoluta

Intensidad luminosa: candela

Cantidad de sustancia: mol

Mediciones directas e indirectas

Las mediciones directas son aquéllas en las cuales el instrumento indica directamente el valor de la magnitud medida. Una medida es indirecta cuando se obtiene, mediante cálculos, a partir de las otras mediciones directas.

El índice de masa corporal (IMC) es una razón matemática que asocia la masa y la talla de un individuo.

Tipos de unidades de medidas

DENSIDAD, ENERGIA, LONGITUD, TIEMPO, MASA, PESO ESPECIFICO, POTENCIA, SUPERFICIE, TEMPERATURA, VELOCIDAD, VISCOSIDAD, VOLUMEN Y ELECTRICAS

Teoría de Errores

Error... Continuar leyendo "Unidades de medida y teoría de errores en física" »

Generadores de Corriente Alterna Sinusoidales (Alternadores)

Descripción breve del alternador. Fundamento físico (inducción electromagnética).

Realizar los dibujos correspondientes para facilitar la explicación de los fenómenos.

Faraday y Henry, a través de sus experimentos, comprobaron que una variación de flujo magnético en el interior de una espira inducía en ella una corriente eléctrica.

Si bien Faraday experimentó con cambios en el valor del campo magnético en una espira y Henry con variaciones de su área, enseguida se pudo comprobar que, técnicamente, la forma más adecuada de mantener un ritmo sostenido de variación de flujo era variar el ángulo entre el campo magnético y el vector superficie, que es un vector perpendicular... Continuar leyendo "Generadores de Corriente Alterna: Principios, Funcionamiento e Inducción Electromagnética" »

Este documento resume conceptos clave de la física, desde la mecánica hasta el electromagnetismo.

Teoremas y Leyes Fundamentales

• Steiner: Teorema que permite calcular el momento de inercia de un sólido rígido en ejes paralelos. La fórmula es: I = I₀ + m * d².
• Ohm: Si la corriente eléctrica es proporcional al voltaje, el material es óhmico. Esto se debe al desplazamiento de los electrones libres.
• Gauss: El flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga encerrada. El flujo magnético neto a través de cualquier superficie cerrada es 0.
• Faraday-Henry: Un campo magnético que varía con el tiempo implica la existencia de un campo eléctrico.
• Ampere-Maxwell: La corriente de desplazamiento genera un campo magnético.

La termodinámica se ocupa de sistemas macroscópicos, caracterizados por lo que hemos llamado variables termodinámicas. Existe una relación entre las variables termodinámicas de un sistema en equilibrio y los posibles estados microscópicos del sistema. Hemos visto que las variables termodinámicas están relacionadas con los valores promedio de las magnitudes microscópicas, siempre que el sistema se encuentre en equilibrio. Cuando un sistema está en equilibrio, su estado termodinámico no cambia, y por tanto las variables termodinámicas permanecen constantes. Sin embargo, desde el punto de vista microscópico, su estado varía constantemente. El sistema pasará por todos los estados microscópicos compatibles con el estado termodinámico.... Continuar leyendo "Entropía: Segundo principio de la termodinámica" »