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

Introducción a la Dinámica: Momento Lineal e Impulso

El momento lineal o cantidad de movimiento de una partícula es un vector definido como p = m * v, donde m es la masa de la partícula y v su velocidad. Por lo tanto, el vector cantidad de movimiento de una partícula tiene siempre igual dirección y sentido que su velocidad, ya que la masa es siempre positiva.

Otra magnitud vectorial que debemos considerar es el impulso I de una fuerza, definido como I = F * Δt, vector que tiene igual dirección y sentido que la fuerza F.

Por otra parte, siempre que se aplica a una partícula o cuerpo aislado un impulso I, se produce una variación de su cantidad de movimiento, ΔP.

Principio de Conservación del Momento Lineal

El principio de conservación

Medidor másico térmico
Medidor de incremento
de Tª
- Consiste en aportar calor en un
punto de la corriente y medir la Tª
aguas arriba y aguas abajo.
- Si la velocidad del fluido fuese nula
no habría diferencia de Tª, pero al
existir velocidad la diferencia de Tª
es proporcional al flujo másico
existente.
- Lo más común es el diseño en bypass.
- Precisión: 1%

Medidor de Coriolis
! Medidor másico. Se basa en que la aceleración
absoluta de un móvil es la resultante de la
relativa, la de arrastre y la de Coriolis
! Tres bobinas electromagnéticas forman el
sensor:
- La bobina impulsora hace vibrar los (dos)
tubos, sometíéndolos a un movimiento
oscilatorio de rotación alrededor del eje OO’.
Vibran a la frecuencia de resonancia
(menos energía),... Continuar leyendo "Principios de Funcionamiento y Aplicaciones de Medidores de Flujo Másico" »

Propiedades de la Carga Eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad fundamental de la materia. Sus principales características son:

• Se conserva: La carga eléctrica total en un sistema aislado permanece constante.
• Está cuantizada: La carga eléctrica siempre es un múltiplo entero de una carga fundamental, la carga del electrón (e^-). El valor de esta carga elemental es aproximadamente 1,609 x 10^-19 Culombios (C). (Nota: El valor más comúnmente aceptado es 1,602 x 10^-19 C, pero se mantiene el valor del texto original).
• La fuerza entre cargas puntuales varía de modo inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas (ver Ley de Coulomb).

Ley de Coulomb

La Ley de Coulomb establece que la fuerza eléctrica (F) con la que se atraen... Continuar leyendo "Fundamentos Esenciales de Electricidad y Magnetismo: Cargas, Campos y Dispositivos" »

Reacción del inducido

Para contrarrestar la reacción transversal del inducido se Introducen unos polos en la línea neutra, denominados polos auxiliares.

• Para contrarrestar la reacción longitudinal del inducido se Practican unas ranuras en los polos principales destinadas a alojar al denominado Devanado de compensación.

• Ambos devanados se alimentan en serie con el inducido para Que así, al estar recorridos por la misma corriente que éste, contrarresten sus Efectos en la misma medida en que se producen.

Para contrarrestar la reacción transversal del inducido se Introducen unos polos en la línea neutra, denominados polos auxiliares.

Cuando la dinamo esta en carga el flujo del inductor se Distorsiona debido al flujo magnético creado... Continuar leyendo "Que es la reacción del inducido" »

La Energía

Definición

La energía es la capacidad que tienen las cosas o los seres vivos para producir cambios.

¿Cómo se mide la energía?

Su unidad es el Julio (J) y la caloría (cal).

Clases de Energía

Energía Eléctrica: Es la forma de energía más utilizada.

Energía Cinética: Es la que tiene cualquier cuerpo en movimiento.

Energía Química: Es la que contienen los alimentos o la gasolina.

Energía Calorífica: Es la energía que tienen los cuerpos calientes.

Energía Luminosa: Es la energía que producen algunos cuerpos como el Sol o una bombilla encendida.

Las Fuentes de Energía

Definición

Una fuente de energía es todo aquello de lo que podemos obtener energía.

Clasificación

Las fuentes de energía las podemos clasificar en dos grupos:... Continuar leyendo "La Energía, el Calor, la Temperatura y el Movimiento" »

Modelos atómicos

Thomson: El átomo estaba constituido por una esfera de materia positiva dentro de la cual se encontraban los electrones que neutralizaban la carga.

Rutherford

Rutherford bombardeó con partículas una lámina metálica y colocó una pantalla para observar los impactos. Concluyó que todos los átomos están formados por un núcleo y una corteza. En el núcleo, mucho menor que el radio del átomo, se encuentran los protones y casi toda la masa; el resto del átomo está casi vacío. A gran distancia orbitan los electrones.

Inconvenientes: Este modelo contradice las ecuaciones de Maxwell y no explicaba los espectros atómicos.

Bohr

Postulados de Bohr:

• Cuando un electrón gira en una órbita estacionaria no emite energía; la órbita

Energía Cinética de Rotación

Si un cuerpo de masa m se desplaza con una determinada velocidad, la energía asociada al movimiento, conocida como energía cinética K, se define como:

[Fórmula de Energía Cinética Traslacional: K = ½mv²]

Cuando se trata de un movimiento de rotación, la velocidad de cada elemento de masa mᵢ del cuerpo tendrá una magnitud dada por:

[Fórmula de Velocidad Tangencial: vᵢ = rᵢω]

donde rᵢ es la distancia al eje de giro y ω (omega) se denomina la magnitud de la velocidad angular del cuerpo.

La energía cinética total del cuerpo en rotación será la suma de las energías cinéticas de sus partes, es decir:

[Fórmula de Suma de Energías Cinéticas: K = Σ(½mᵢvᵢ²)]

Sustituyendo la expresión de la... Continuar leyendo "Fundamentos de la Dinámica Rotacional: Energía Cinética, Torque y Movimiento de Cuerpos Rígidos" »

Cuantificación de la radiación de la dualidad onda-corpúsculo. Catástrofe ultravioleta. Es un fallo de la teoría clásica del electromagnetismo al explicar la emisión electromagnética de un cuerpo en equilibrio térmico con el ambiente. Se busco una radiación as centrada q la radiación electromagnética de un cuerpo caliente: emisión de un cuerpo negro. Se estudio q al calentar un cuerpo negro la luz ya no se reflejaba. Física clásica: todas las longitudes de onda pueden emitir energía. La energía es proporcional a la longitud de onda.Ley de Stefan-Boltzman.Las frecuencias estaban entre lo visible y lo ultravioleta y no había manera de explicarlo.Ley de Rayleigh-Jeans. Predecía una intensidad que siempre crecía con la frecuencia.... Continuar leyendo "Fundamentos de la Cuantificación: De la Catástrofe Ultravioleta a la Dualidad Onda-Corpúsculo" »

Campo Magnético de un Dipolo Puntual

El vector campo magnético de un dipolo magnético puntual se encuentra contenido en planos específicos, como se ilustra a continuación:

Movimiento de Partículas Cargadas en Campos Eléctricos y Magnéticos

Cuando una partícula cargada negativamente entra en una región donde actúan un campo eléctrico (E) y un campo magnético (B), ambos constantes y ortogonales entre sí y a la trayectoria de la partícula, la relación que debe existir entre ambos campos para que la partícula no se desvíe es:

El Efecto Hall

El efecto Hall en una placa conductora se cuantifica como una diferencia de potencial (voltaje Hall) que es función del campo magnético (B) aplicado, de la dimensión de la placa perpendicular

Aplicaciones de la Termodinámica

La termodinámica se encuentra en numerosos sistemas de ingeniería y otros aspectos de la vida cotidiana. Por ejemplo, el corazón bombea sangre constantemente a todo nuestro cuerpo, y en el hogar encontramos aplicaciones como el refrigerador o la olla de presión.

Propiedades de un Sistema Termodinámico

Algunas propiedades fundamentales de un sistema termodinámico incluyen la presión (P), la temperatura (T), el volumen (V) y la masa (m).

Densidad y Densidad Relativa

Densidad

La densidad (ρ) se define como la masa por unidad de volumen.

ρ = m / V (kg/m³)

Densidad Relativa

La densidad de una sustancia a menudo se expresa en relación con la densidad de una sustancia de referencia bien conocida (generalmente agua... Continuar leyendo "Conceptos Fundamentales de Termodinámica y Transferencia de Energía" »