miércoles, 12 de diciembre de 2012

fisica





¿QUE ES LA FÍSICA?

La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua a través de la inclusión de la astronomía. En los últimos dos milenios, la física había sido considerada sinónimo de la filosofía, la química, y ciertas ramas de la matemática y la biología, pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.
La física no es sólo una ciencia teórica; es también una ciencia experimental. Como toda ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser vitrificables mediante experimentos y que la teoría pueda realizar predicciones de experimentos futuros. Dada la amplitud del campo de estudio de la física, así como su desarrollo histórico en relación a otras ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o central, ya que incluye dentro de su campo de estudio a la química, la biología y la electrónica, además de explicar sus fenómenos.

Trayectoria Distancia y Desplazamiento

trayectoria es la linea que une los diferentes posiciones que ocupa un punto que se mueve en el espacio a medida que pasa el tiempo.

Tipos de trayectoria

  • trayectoria rectilínea
  • trayectoria parabólica
  • trayectoria circular
  • trayectoria al azar

Distancia

es una magnitud escalar, pues es únicamente la separación que existen entre 2 puntos. Lo que se entiende por en una dimensión corresponde a la distancia a la cual esta una particular respecto a un punto dado.

Desplazamiento

Es la posición que va adquiriendo una particular respecto al tiempo transcurrido




Velocidad y lapides 

La velocidad se puede definir como el desplazamiento que efectúa una particular dividido entre el tiempo que tarda en realizarlo . mientras que la rapidez es la distancia recorrida en determinado tiempo.

ejercicios a realizar:

  1. Un corredor de bicicleta lleva la siguiente trayectoria de un punto A a un punto B 10km/h del punto B al punto C la misma velocidad por 5 horas y del punto C al punto D 3km/h durante 45 minutos.¿cual sera la distancia que recorre si el tiempo total es de 7 horas?
  2. Para ir al puerto de proyecto de progreso  yucatan que esta a una distancia de 30km al norte desde el centro de la ciudad de merida, un automovilista viaja por una carretera recto a distintas velocidades, la primera 60km/h durante o.1 horas segunda 30km/h durante 0.2 horas, tercera velocidad 60km/h durante 0.3 horas hasta su llegada. ¿cual sera la distancia que recorreré para cada tiempo especificado y cual es su velocidad promedio?

Interpretación del movimiento rectilíneo uniforme

un móvil lleva un movimiento rectilíneo uniforme si realiza su trayectoria en linea recta al desplazarse recorriendo distancias iguales en tiempos iguales donde su rapidez y velocidad permanece constante.

Velocidad instantánea 

para analizar el movimiento de una particular se requiere saber el valor de la velocidad en tramos pequeños para ello se utiliza el concepto de velocidad instantánea para realizar este proceso debemos calcular la velocidad media entre dos puntos . así la velocidad instantánea de una particula en el momento T es el limite de su velocidad media, durante un intervalo de tiempo.

formula V1=d2-d1/t2-t

Movimiento rectilíneo uniforme mente variado

aceleración 

la aceleración se define como la razón entre el cambio de velocidad y el intervalo de tiempo en el cual ocurre.

aceleración media

supongamos que un auto pasa por un punto A en un tiempo T, este tendrá una velocidad igual a V y al pasar por el punto B lo hará con una velocidad Vf en un tiempo Tf el cambio de velocidad del auto sera...

aceleración instantánea 

es aquella en la cual es cuerpo móvil cambia su velocidad en intervalos muy pequeños de tiempo Vf-V/Tf-t

aceleración de la gravedad 

la aceleración grabitacional impone a los cuerpos un movimiento uniforme mente variado por lo que su velocidad aumenta en forma uniforme mientras la aceleración permanece constante.

MOVIMIENTO CIRCULAR

los movimientos ondulatorios son fundamentales de 2 clases:

  • Mecánico
  • Electromagnéticos
se define movimiento circular a aquel cuya trayectoria es una trayectoria en una circunferencia.
estamos rodeados por objetos que describen movimientos circulares_ un disco compacto durante su reproducción en el equipo de música o las ruedas de una motocicleta son ejemplos de movimiento circulares es decir de cuerpos que se mueven describiendo una circunferencia.


Leyes de Newton

  1. Un cuerpo en reposo o en movimiento uniforme permanecerá en reposo o en movimiento uniforme a menos que se aplique alguna fuerza exterior.
  2. Cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza constante , la aceleración resultante es proporcional a la fuerza que es inversamente proporcional a la masa.
  3. En cualquier interacción existe un par de fuerzas de acción , reacción iguales en magnitud y de sentido contrario.

Material y Formas de la Material

el termino materia tradicionalmente se refiere a la sustancia de la que todos los objetos están hechos.
una forma común de identificar esta sustancia es mediante sus propiedades físicas así una definición común de materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen.
la materia se presenta en tres estados o formas de agresión solido,liquido,gaseoso


  • SOLIDO: tiene forma y volumen constante. se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.
  • LÍQUIDOS: no tienen forma fija pero si volumen la variabilidad de forma y el precentar unas propiedades muy especificas son características de los líquidos.
  • GASEOSOS: no tienen forma ni volumen fijo en ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimenta al cambiar las condiciones de temperatura y precion.
ejercisicios:



  1. un ferrocarril que viaja a 30 km/min. y tiene un peso de 4.5 toneladas. ¿ cual sera el peso de su masa a esa velocidad?
  2. en un concurso se colocaron como base de una figura  139 cubos del lado derecho de la figura del lado opuesto se colocaron 99 cubos y a lo alto 13. ¿ cual sera el volumen de dicha figura si el volumen de cada  cubo es de 16m3.

DILATACIÓN

la experiencia muestra que los solidos se dilatan cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. La dilatación y la contracción ocurren en tres dimenciones: Largo,ancho y alto.
a la variación en las dimenciones de un solido cusa por calentamientos o enfriamiento y a esto se le determina deleitación térmica.

la dilatación de los solidos con el aumento de la temperatura ocurre por que aumenta la energía térmica y esto hace que aumente las vibraciones de los átomo y moléculas que forman el cuerpo haciendo que pase a pociones de equlibrio mas elevadas que las originales. Este alejamiento mayor de los átomo y de las moléculas del solido produce su dilatación en todas las direcciones.

DILATACIÓN LINEAL: es aquellas que predomina la variación en una dimencion de un cuerpo es decir el largo, ejemplo: dilatación en hilos, cables y barras.

DILATACIÓN SUPERFICIAL: es aquellas en la que predomina variación en dos dimenciones de un cuerpo es decir el largo y el ancho .

DILATACIÓN VOLUMÉTRICA: es aquella que predomina la variación en tres dimenciones de un cuerpo es decir el largo el ancho y alto.


ejemplos:

  1. un cable de cobre tiene una longitud de 80m a una temperatura de 25 grados centígrados después de incrementar su temperatura en 10 grados centígrados su longitud en un 7 % ¿ Cual sera su coeficiente de dilatación lineal? y ¿cual sera su coeficiente de dilatación volumétrico?
  2. una moneda de cobre tiene un volumen de 1cm y después de agregar cierta energía incrementa su temperatura de 25 grados a 50 ¿ Cual sera su volumen final si tiene una longitud inicial de 2 cm y una longitud final de 2.5?

CAMBIO DE FACES



CALOR LATENTE

todas las sustancias requieren de cierta cantidad de calor para que sus moléculas obtengan mayor cantidad de energía de manera que equilibre sus fuerzas de repulsión o la energía sea tal que sus fuerzas de repulsión sean mayores que las fuerzas de atracción y la sustancia pase a la forma gaseosa.

SISTEMA TERMODINÁMICA

un sistema es una porción de materia que escondemos y separamos del universo con el objetivo de estudiarlo estableciendo al rededor de el un limite.
el sistema puede estar dentro de una resipiente y este resipiente puede tener sus paredes de materiales que permiten conducir o no el calor.
la pared que permite la interacción térmica se le llama diatermica y a la que no permite interacción térmica se le llama adiabatica .
 
ENERGÍA INTERNA DE UN SISTEMA
cualquier sistema aislado tiene una energía que se debe al movimiento molecular. Cada vez que las moléculas reciben energía hacen que la temperatura aumente así que por cada aumento de temperatura mayor sera la energía interna del sistema.

ejemplo:
  1. calcular el trabajo realizado al comprimir un gas que esta a una precion de 2.53 x 10 N/m2  desde un volumen inicial de 800 cm3 a un volumen final de 500 cm3.
2. calcular el trabajo realizado al comprimir un gas que esta a una precio de 3.5 atomos desde un volumen inicial de 40m3 a un volumen final de 33m3.


LEYES DE LA TERMODINÁMICA

1. la variación en la energía interna en un sistema es igual a la energía transferida a los alrededores o por ellos en forma de calor o de trabajo por lo que la energía no se crea ni se destruye.
2. el calor solo puede pasar de un cuerpo a otro por medio de un aguante externo. No  es posible construir una maquina térmica que transforme todo el calor en trabajo. Matematicamente la primera ley de la termodinámica se expresa AU=Q-T donde delta de U es la variación de la energía Q es el calor que entra o sale den sistema T es el trabajo efectuado sobre el sistema cualquiera se expresa en Cal. Joule.

problemas:

1.Una maquina térmica realiza un trabajo de 4x10 joule y se le suministran 6x10 cal, Calcular la eficiencia de la maquina.
2. cual sera la variación de la energía ínter en un sistema que resive 210 joule y se le aplica un trabajo de 100 joule.
3. un sistema formado por un gas encerrado en un cilindro con enbolo se le suministra 200cal. y realiza un trabajo de 30 cal¿ Cual es la variación de la energía ?¿cual es la eficiencia del cilindro con enbolo?

LEY DE COULOMB

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directa mente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.



 


CAMPO ELÉCTRICO

al espacio que rodea en objeto cargado electrónicamente se altera por la presencia de un campo eléctrico si existe una región con carga eléctrica puesto que experimenta una fuerza . Esta definición suministra una prueba para la existencia de un campo eléctrico. si se obcerva una fuerza existente al campo eléctrico.
El campo eléctrico puede repreguntares geometricamente mediante flechas vectoriales donde aquella región a la que se dirigen las flechas es a donde se mueven las cargas en reposo.

INTENCIDAD DEL CAMPO ELÉCTRICO

Un método para medir la magnitud la magnitud de un campo eléctrico en un punto en el espacio se coloca una carga conocida en un punto y se mide la fuerza resultante que actúa sobre ella.esta se deriva de la ley de Coulomb.

formula: K.Q/r2





GLOSARIO

CARGA: En física, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad de la partícula para intercambiarfotones.

ELECTRÓN: El electrón  comúnmente representado por el símbolo: e, es una partícula elemental de tipo fermiónico, más precisamente un leptón. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto únicamente de protones y neutrones, formando orbitales atómicos dispuestos en sucesivas capas.

COMO SE COMPONE EL ÁTOMO: El átomo es la unidad de materia más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Está compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. El núcleo está formado por protones, con carga positiva, y neutrones, eléctricamente neutros.nota 1 Los electrones, cargados negativa mente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.

QUE ES UN CAMPO ELÉCTRICO:El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1 Matemática mente se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica \vec F dada por la siguiente ecuación:

QUE ES UN GENERADOR: Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos (llamados polos,terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). 

QUE ES UN CONDUCTOR: Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, elhierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.

QUE ES EL POTENCIAL ELÉCTRICO: El potencial eléctrico o potencial electrostático en un punto es el trabajo que debe realizar un campo electrico para mover una carga positiva q desde el punto de referencia,1 dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemática mente se expresa por:
V = \frac{W}{q} \,\!

CUESTIONARIO

¿ cual es el uso mas importante que se le da a las hodrocarburos?
¿ que importancia tiene el petróleo como fuente de energía?
¿que servicio primordial se genera con el uso de este hidro carburo?
¿como medimos c cuantificamos el uso del servicio proporcionado con este hodrocarburo?
¿como podemos generar energía eléctrica con un origen ecológico?
¿ que tipos de energías alternativas podemos proponer?¿por que?