MEDICION

Medición: cuando se realiza una medición de cualquier tipo lo que se esta haciendo es comparar lo que se esta midiendo con alguna unidad de referencia. Por lo tanto medir es comparar.

Magnitud: es todo lo que se puede medir.

Unidad: es un registro físico permanente; o fácil de determinar, de la cantidad que implica una unidad de medición determinada. La unidad patrón es la unidad que se emplea de referencia para efectuar mediciones.

TIPOS DE MAGNITUDES
Fundamentales: son aquellas que no se derivan de ninguna otra. En nuestro caso son las unidades del Sistema Internacional de unidades (SI) y son siete.


MAGNITUD UNIDAD SIMBOLO

LONGITUD metro m

MASA kilogramo kg

TIEMPO segundo s


CORRIENTE ELEC. Ampere A


TEMPERATURA kelvin k


INTENSIDAD LUMINOSA candela cd


CANT. DE SUSTANCIA mol mol

UNIDADES DERIVADAS

Son las que se obtienen al convinarse otras y como su nombre lo indica se derivan de otras.

Por ejemplo.

Velocidad = m/s=distancia/tiempo

Presion = Fuerza/área=N/(m^2)=Pa

Fuerza o peso=mg=masa*gravedad

=(kg.m=Newton)/(s^2)

FACTORES DE CONVERSIÓN

Tiempo
1hr = 60 min. = 3600 s.
1 min. = 60 s.
1 día = 24 hrs. = 1.44*103 min.

Longitud
1 m = 100 cm. = 39.4 in. = 3.28 ft.
1 ft. = 12 in. = 0.305 m.
1 Km. = 1000 m. = 0.621 mi.
1 mi. = 5280 ft. = 1609 m.
1 yarda = 0.915 m.

Masa
1 Kg. = 1000 grs. = 0.0685 slug
1 slug = 14.6 Kg. = 32.2 Lbmasa
1 oz. = 0.0283 Kg
1 tonelada inglesa = 907 Kg.
1 tonelada métrica = 1000 Kg.

Área
1 m2 = 104 cm2 = 10.76 ft2
1 cm2 = 0.155 in2
1 ft2 = 1.44 in2 0 9.29*10-2 m2

Volumen
1 m3 = 1000 lt. = 106 cm3 = 35.3 ft3
1 ft3 = 2.83*10-2 m3 = 28.3 lt.
1 galón = 3.785 lt.

Fuerza
1 Newton = 0.225 Lbfuerza = 105 Dinas
1Lbfuerza = 4.42 N = 32.2 Poundal

Presión
1 Pascal = 1 N/m2 = 2.09*10-2 lb/ft2 = 1.45*10-4 lb/in2
1 atm. = 1.013*105 Pa = 14.7 lb/in2 (PSI) = 760 mm Hg.

NOTACION CIENTIFICA

Se utiliza para facilitar el trabajo con números muy grandes o muy pequeños expresando los lugares decimales como potencias de diez.

*mueve el punto decimal hasta que solo aparezca un digito a la izquierda de dicho punto.

*cuenta el numero de lugares que movió el punto decimal y usa ese numero como exponente de la potencia de diez. El exponente es positivo cuando el punto decimal se mueve hacia la izquierda.

1 000 000 = 1x10^6

96 000 = 9.6x10^4

365 = 3.65x10^2

0.000 63 = 6.4x10^-4

0.0007 = 7x10^-3

0.000 000 95 = 9.5x10^-7

SUMA Y RESTA DE POTENCIAS

Si tienen el mismo exponente se suman o restan los coeficientes dejando la misma potencia.

Ejemplos:

4x10^8+3x10^8=7x10^8
8x10^6-4x10^6=4x10^6
8x10^-6-4x10^-6=4x10^-6

Si las potencias de 10 no son iguales, primero se igualan moviendo los puntos decimales hasta que los exponentes sean iguales y después se realiza la operación.

4x10^6+3X10^5=4X10^6+0.3X10^6=4.3X10^6
4X10^-6-3X10^-7=4.0X10^-6-0.3X10^-6=3.7X10^-6

MULTIPLICACION Y DIVISION DE POTENCIAS

Primero se multiplican los números que anteceden a la potencia diez y luego suma los exponentes de 10.

(3x10^6) (2x10^6) = 6x10^9
(2x10^-5) (4x10^9)= 8x10^4
(4x10^3)(5x10^11)=20x10^14=2x10^15

Para la división, primero se dividen los números que anteceden a las potencias de diez. después se resta el exponente del denominado del exponente del numerador.
8x10^6/2x10^3 = 4x106^-3 = 4x10^3



8x10^6=4x10^6-(-2)=4x10^8
2x10^-2

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

*Es de trayectoria recta.
* Es de aceleración constante.
* Variaciones de velocidad iguales en tiempos iguales.

FORMULARIO:
Vf= Vi + at
D= Vit+ 1/2 at2
Vf 2=Vi2+ad

Vf= velocidad final
Vi= velocidad inicial
d= distancia
a= aceleración
t= tiempo

la caída libre es un movimiento rectilíneo uniforme acelerado (MRUA) la diferencia es que s de tipo vertical y con aceleración conocida g= 9.8 m/s 2
su formulario es el mismo que el anterior solo que en ves de poner “a” se pone “g”.

Vf= Vi + gt
D= Vit+ 1/2 gt2
Vf 2=Vi2+gd

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME (MRU)


Es de trayectoria recta.
Su velocidad es constante.
Recorre distancias iguales en tiempos iguales.


FORMULA v=d/t


v= velocidad
d= distancia
t= tiempo

MUTEC3

Motor de Corriente Eléctrica: Es un dispositivo que convierte energía eléctrica en mecánica, constituido por dos bobinas enrolladas sobre un núcleo de hierro dulce, montadas de tal forma que pueden girar libremente, circula corriente directa por ellas gracias a un conmutador, también circula por otras dos bobinas estacionarias.



Generador eléctrico de Gramme: La maquina de Gramme es en realidad un dinamo que convierte la energía mecánica en eléctrica y viceversa.

Oscilador: Se generan y radian a través de una antena bipolar ondas electromagnéticas polarizadas, que son recibidas por otro circuito con una intensidad que depende de la orientación de la segunda antena con respecto al campo bipolar radiado por la primera

Transformador relación de voltajes: Las grandes aplicaciones que tiene la energía eléctrica alterna se deben sobre todo a la facilidad con que se puede variar su voltaje y su intensidad por que de ello depende el que se puede transportar fácilmente la corriente de un lugar a otro.

Experimento de Hertz: Dos circuitos donde se observan la emisión de ondas.
Bobina de Tesla: Bobinas de inducción de corriente alterna de alta frecuencia.


Electrodinamometro: esta formado por dos embobinados , uno de los cuales gira contra la acción de un resorte espiral al cual deforma dependiendo de la fuerza que aparece entre bobinas cuando se hacen circular corrientes en sentidos opuestos.



Principio del transformador: El transformador es un dispositivo simple, eficiente y, comparativamente económico que se usa primordialmente en los circuitos de corriente alterna con el propósito de cambiar un determinado valor de voltaje en otro, aunque no es necesario que así sea.

Transformador relación de corrientes: En un transformador la razón entre corrientes e inversamente proporcional a la razón entre los números de vueltas del primario y el secundario respectivamente.

El radar : es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves, barcos, vehículos motorizados, formaciones meteorológicas y el propio terreno. Su funcionamiento se basa en emitir un impulso de radio, que se refleja en el objetivo y se recibe típicamente en la misma posición del emisor. A partir de este "eco" se puede extraer gran cantidad de información. El uso de ondas electromagnéticas permite detectar objetos más allá del rango de otro tipo de emisiones. Entre sus ámbitos de aplicación se incluyen la meteorología, y gran variedad de usos militares

Energía fósil: los combustibles pueden utilizarse en forma de petróleo, carbón y gas natural, todos estos obtenidos por medio de fósiles.

Energía Hidráulica: aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente de agua.



nos mostraron una maqueta de una planta hidráulica y la de un transformador elevador.
En un primer experimento teníamos que tomarnos de las manos y después poner la mano de una persona sobre el aparato, ya colocada se veía que se prendían unas luces, y nos explicaron que los humanos somos buenos conductores de electricidad.
En el segundo nos mostraron como funcionaba el generador de vand e graff para la demostracion pidieron a un persona que le sudaran las manos, que colocara su dedo en una parte de metal y se prendió un foco, pero al poner un dedo seco no ocurría nada, eso quiere decir que el agua por su contenido de sales puede conducir electricidad.

Experimento de Oersted: Una brújula en la proximidad de un alambre se desviaba cada vez que por este circulaba una corriente. Esta experiencia fue la base del electromagnetismo.

Maquina electrostática de Ramsden: La primera maquina electrostática fue de Otto Von Guericke, pero fue Ramsden quien dio a la maquina electrostática una forma representada.

Electroscopio: Es un aparato para demostrar que un metal es un buen conductor de electrones, inventado por Volta.



Maquina electrostática de Wimshurt: Un generador giratorio de inducción electrostática fue inventado por el fisco ingles C. F. Varley, el generador utilizaba un disco de vidrio rotatorio que en principio puede considerarse similar a un electróforo rotatorio.

Rueda de Barlow: Es un modulo simple de motor eléctrico de corriente directa que opera en forma análoga al péndulo eléctrico.

Maquina electrostática Dirodo: Esta maquina opera en base a la inducción electrostática.

Péndulo eléctrico: Al pasar corriente a lo largo del péndulo, las cargas en movimiento son afectadas por el campo del imán, originando una fuerza de Lorentz perpendicular al conductor, que lo hará desplazarse hacia un lado o al otro.



Freno de Inducción: Este tipo de freno se utiliza actualmente en transportes como tranvías y locomotoras diesel-eléctricas.

MUETC1

Electromagneto de Henry: Es un conjunto de válvula y aparato para dosificación de combustible.

Telégrafo de Henry: Inventado por Joseph Henry pero el crédito dado a Samuel Morse ya que fue el quien dio a conocer este experimento y el código Morse. Consiste en mensajes eléctricos.



Pila Voltaica: Inventada por Alessandro Volta, consistían en dos discos separados por un conductor húmedo, pero unidos con un circuito exterior que producía corriente eléctrica.



Botella de Leyden: Es un dispositivo eléctrico que permite almacenar cargas
eléctricas. Fue el primer tipo de condensador.



Motor de Faraday: Fue el primer motor eléctrico construido; ya que su objetivo era mostrar un efecto magnético circular

.Escalera de Jacob: Es un arco eléctrico producido por un dispositivo formado por dos conductores rectos en forma de V.


Generador de Electricidad Estática de Von Guericke: Inventado por Otto Von Guericke, fue el primer dispositivo para generar electricidad estática.
la electricidad estática es cuando no existe movimiento por parte de los electrones a menos que se ejerza una fuerza de fricción.

Generador de Van de Graaff, maquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica . Para demostrar su funcionamiento se necesitaron dos voluntarios, al encender el generador uno de los voluntarios coloca su mano izquierda sobre la esfera y se ve que su cabello comienza a herizarse después dirige su dedo índice de la mano derecha hacia el otro voluntario y este ultimo hace lo mismo, al estar los dedos casi juntos se produce una descarga eléctrica.



Energía Nuclear: se libera espontáneamente o artificialmente en las reacciones nucleares.

Energía Geotérmica; se obtiene mediante el calor del interior de la tierra.

PROCESO ISOTÉRMICO

Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo al cambio de temperatura reversible en un sistema termodinámico, siendo dicho cambio de temperatura constante en todo el sistema. La compresión o expansión de un gas ideal en contacto permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo, y puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco caliente. De esta manera, el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas: Q = W.

Una curva isoterma es una línea que sobre un diagrama representa los valores sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo. Las isotermas de un gas ideal en un diagrama P-V, llamado diagrama de Clapeyron, son hipérbolas equiláteras, cuya ecuación es P•V = constante

PROCESO ADIABÁTICO

En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquel en el cual el sistema (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isentrópico. El extremo opuesto, en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor, causando que la temperatura permanezca constante, se denomina como proceso isotérmico. El término adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un límite adiabático. Otro ejemplo es la temperatura adiabática de llama, que es la temperatura que podría alcanzar una llama si no hubiera pérdida de calor hacia el entorno. En climatización los procesos de humectación (aporte de vapor de agua) son adiabáticos, puesto que no hay transferencia de calor, a pesar que se consiga variar la temperatura del aire y su humedad relativa. El calentamiento y enfriamiento adiabático son procesos que comúnmente ocurren debido al cambio en la presión de un gas. Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales.

PROCESOS TERMODINAMICOS

Se denomina proceso termodinámico a la evolución de determinadas magnitudes (o propiedades) propiamente termodinámicas relativas a un determinado sistema físico. Desde el punto de vista de la termodinámica, estas transformaciones deben transcurrir desde un estado de equilibrio inicial a otro final; es decir, que las magnitudes que sufren una variación al pasar de un estado a otro deben estar perfectamente definidas en dichos estados inicial y final. De esta forma los procesos termodinámicos pueden ser interpretados como el resultado de la interacción de un sistema con otro tras ser eliminada alguna ligadura entre ellos, de forma que finalmente los sistemas se encuentren en equilibrio (mecánico, térmico y/o material) entre sí.

De una manera menos abstracta, un proceso termodinámico puede ser visto como los cambios de un sistema, desde unas condiciones iniciales hasta otras condiciones finales, debidos a la desestabilización del sistema

MAQUINAS TERMICAS

Las máquinas térmicas pertenecen al grupo de las de fluido compresible. Es decir, a aquellas que tienen la capacidad de realizar un intercambio de la energía mecánica mediante un fluido que logra atravesarlas. Por otra parte, el proceso mismo puede presentar diversas variantes. Es decir, si el procedimiento consigue que el fluido incremente su propia energía, entonces la maquinaria va a recibir el nombre de generadora, cuyos ejemplos más relevantes son los compresores y las bombas. En cambio, si el fluido disminuye notablemente su energía, entonces se la denomina como motora, donde se ubican las turbinas y los motores de explosión.


Debido a estas variantes en el proceso, también se las puede clasificar en relación a la forma de compresibilidad del fluido en cuestión. Entonces nos podemos encontrar con varios tipos de máquinas térmicas. Uno de estos tipos es el hidráulico, que opera solamente con fluidos considerados como incomprensibles. Dentro de este grupo es posible destacar a las máquinas que operan con líquidos como el agua, al tiempo que algunos modelos también trabajan con gases, justamente cuando los mismos se comportan con ese grado extra de incomprensibilidad, siendo un ejemplo importante el ventilador. Asimismo, la energía que aprovechan es solo la mecánica, que se encuentra disponible en el mismo fluido, como el caso de la cinética y la potencial. Es por eso que si en algún determinado momento se aumenta el nivel de temperatura del fluido en la entrada de la maquinaria misma, entonces a la salida de ésta se podrá obtener un fluido mucho más caliente, sin que ese cambio de temperatura signifique necesariamente un provecho mayor de la energía. De esta forma es como los molinos, por ejemplo, hacen uso de la energía de las corrientes de agua, mientras que las centrales hidroeléctricas aprovechan aquel potencial que se encuentra en el agua, cuando la misma está embalsamada.


Otro ejemplo que podemos mencionar dentro del grupo de máquinas de fluido comprensible son aquellas máquinas calificadas como volumétricas o bien como de desplazamiento positivo. Se trata de una clase que puede ser atravesada por un fluido conocido. Las mismas, a su vez, pueden subdividirse en dos grupos: las rotativas o las alternativas, siempre va a depender esto de la función del movimiento que puede llegar a obtenerse. Por otra parte, aquellas que son atravesadas por un fluido continuo reciben otro nombre, se trata de turbomáquinas, que además no pueden subclasificarse ya que son siempre rotativas.

CICLO DE CARNOT

Las máquinas de Carnot son máquinas cíclicas ideales que se han estudiado siempre con asiduidad debido a su relevancia histórica, pero sobre todo porque ayudan a comprender mejor ciertos aspectos importantes de la termodinámica.

Estas máquinas constan de dos reservorios de calor a temperaturas y , y un sistema auxiliar que se utiliza para extraer calor del reservorio ``caliente'' a , transformándolo en trabajo mecánico y entregando calor sobrante a . El gráfico contiguo corresponde a un ciclo completo de una máquina cuyo sistema auxiliar es un gas.


El primer proceso se inicia en el estado y consiste de una expansión isotérmica en contacto con el reservorio a hasta llegar al estado ; durante esta expansión se absorbe una cantidad de calor . A continuación se aisla térmicamente el sistema para realizar una expansión adiabática hasta el estado . Luego se comprime el sistema hasta el estado , manteniéndolo en contacto con el reservorio a , de manera que se entrega al mismo una cantidad de calor . El último proceso de cada ciclo se realiza aislando nuevamente el sistema, compriméndolo hasta retornar al estado inicial .


Las máquinas de Carnot no necesariamente utilizan un gas como sistema auxiliar. En el caso general se tiene una variable intensiva asociada con una variable extensiva característica del sistema, de manera que el diagrama correspondiente al ciclo de Carnot en esta representación tendrá el aspecto cualitativo que se muestra en la figura. Tanto en el diagrama anterior como en este último, el área encerrada por la curva debe representar el trabajo realizado por el sistema auxiliar. En el caso general esa área ilustra el valor de la integral , mientras que para el caso de un gas debe representar la integral .



Es evidenteentonces que el sentido de los ciclos en los diagramas debe ser opuesto, ya que el trabajo realizado por el sistema en ambos casos debe ser positivo.


Es frecuente también representar el ciclo de Carnot en el plano -. En este caso el diagrama resulta especialmente simple, ya que --como hemos dicho-- los procesos se realizan a constante o constante. El área que encierra el ciclo en este diagrama representa la cantidad neta de calor absorbida por el sistema auxiliar. De todos modos, debido a que el sistema realiza un ciclo regresando al estado inicial, lo que implica que el área mencionada debe coincidir con la correspondiente a la representación anterior, ya que debe cumplirse .

LEY CERO

Establece que si dos cuerpos separados que esten en equilibrio termico con respecto a un tercer cuerpo, estaran en equilibrio termico entre si.Es decir dos cuerpos A y B por separado estan el equilibrio termico con un tercer cuerpo C, entonces A y B estan en quilibrio termico entre si.

ENTROPIA

La variable de estado de la segunda ley se llama Entropia.Estan mas desordenadas las moleculas de un gas que esta ocupando todo el volumen ejercido una presion uniforme, que si este se encuentra en una determinada zona ejerciendo en ella mas presion.

Con ella podemos decir que a mayor desorden mayor entropia.

S= Q/T

S= ENTROPIA
Q= CALOR
T= TEMPERATURA

1RA LEY DE LA TERMODINAMICA

La energia no puede crearse ni destruirse solo transformarse de una foram u otra.En cualquier proceso temodinamico, el calor neto absorbido por un sistema es igual a la suma del equivalente termico del trabajo realizado por el sistema y el cambio de energia interna del mismo.

Q=W+U

Q= CALOR ABSORBIDO
W=TRANAJO REALIZADO
U= AUMENTO DE ENERGIA

La relaccion CP-Cv=R es la expresion de la 1ra ley de la termodinamica.

R= CONSTASTE

PLANO INCLINADO

Es una superficie rígida que forma con la horizontal un ángulo agudo.

por ejemplo:



Consta de una polea sujeta a un extremo de un plano inclinado hecho de aluminio. Un agujero que atravieza la pieza de lado a lado permite que se introduzca una varilla metálica que se puede sujetar a un soporte universal.

VECTORES

La dirección de un vector puede indicarse tomando como referencian
N(norte),S(sur), E(este) O(oeste).También se puede decir la dirección tomando como referencia los ejes horizontales(x) y vertical(y), indicando mediante ángulos que se miden en contra de las manecillas del reloj.
La magnitud siempre es positiva; el-solo sirve para invertir la dirección del vector.

SUMA DE VECTORES POR METODOS GRAFICOS

Método del polígono.

1)Elija una escala y determine la longitud de las flechas que corresponden a cada vector.
2)Dibuje escala una flecha que represente la magnitud y dirección del primer vector.
3)Dibuje el segundo vector del mismo modo que su cola coincida con la punta de la flecha del primer vector.
4)Siga uniendo los vectores hasta que la magnitud y dirección de todos los vectores quede bien representada
5)Dibuje e vector resultante desde el punto de origen a la punta de la flecha unida a la punta del ultimo vector
6)Medir con regla y transportador para determinar la magnitud y dirección del vector resultante.

LEYES DE NEWTON

1RA LEY
LEY DE LA INERCIA
Un cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa lo modifique.




2DA LEY
LEY DE LA MASA
La aceleración que sufre un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza aplicada y en el mismo sentido e inversamente proporcional a ala masa del cuerpo.


a=F/m
F=ma

3RA LEY
LEY DE LA ACCION Y REACCION
Las fuerzas de acción y de reacción entre cuerpos en contacto tienen la misma magnitud, la misma línea de acción y sentido opuestos.

TERMODINÁMICA

Se ocupa de la transformación de la energía térmica en energía mecánica y del proceso inverso, la conversión de trabajo en calor.

SISTEMA: es un cuerpo o grupo de cuerpos sobre el cual fijamos nuestra tención a fin de estudiarlo. Un sistema que permite intercambio de materia y energía con sus alrededores se llama abierto. un sistema que no intercambia materia con sus alrededores, aunque pueda liberar o absorber energía se llama cerrado.

TEMPERATURA: es la energía cinetica media de sus moléculas, y es una magnitud física.En el SI la unidad de la temperatura es el Kelvin.frecuentemente se mide con termómetros, los mas comunes son los de mercurio, peor están limitados a rangos pequeños de temperatura.Galileo construyo en el año de 1592 el primer indicador de temperatura.

Las tres escalas mas conocidas son:

*Celcius(C) la referencia es el cambio de estudio del agua, cuando se solidifica 0C y cuando se evapora 100C para construirla se basa en los 3 estados físicos del agua.

*Fahrenheit (F) cuando el agua se solidifica 32F, cuando se evapora 212F.

*Kelvin(k) cuando las moléculas de un cuerpo ya no tiene la energía cinética, es decir Ek=0 y ya no hay movimiento en las moléculas 0ºC=273ºK cero absoluto=0K.

CALOR: es la energía interna; que esta formada tanto por la energía cinética como por la energía potencial de las moléculas de una sustancia. A la energía que tiene una sustancia debida a su temperatura se le llama energía interna.

Una sustancia puede absorber energía potencial en lugar de energía cinética; entonces no hay aumento en la temperatura, sin embargo hay aumento en el contenido de calor.

Por ejemplo el vapor de agua a 100ºC tiene la misma temperatura que el agua liquida a 100ºC pero la energía calorífica se almacena en el vapor de agua como energía potencial y no como cinética.


Las sensaciones fisiológicas de calor o frio es el origen del concepto primario de calor. A la transferencia de energía debida a la diferencia de temperatura en dos o mas cuerpos se llama calor, se transmite del mayor temperatura al de menor. Cuando dos cuerpos se encuentran a la misma temperatura se dice que están en equilibrio térmico.

La unidad de calor en el SI de unidades es la caloría.
1 caloría es = 4.18 Jolues

Por definición un acaloria es la cantidad de calor que debe transmitirse a 1g de agua para que su temperatura se eleve en 1ºC.

FORMAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

CONDUCCION: proceso por el que se transfiere energía térmica mediante colisiones de moléculas adyacientes a través de un medio material. El medio en si no se mueve.

CONVECCION: el proceso por el cual se transfiere por medio del movimiento real de la masa de un fluido.

RADIACION: proceso por el cual se transfiere mediante ondas electromagnéticas ejemplo: el sol.

GAS IDEAL: un gas cuyo comportamiento no se ve afectado en lo absoluto por fuerzas de cohesión o volúmenes moleculares, por su puesto ningún gas ideal es ideal pero en condiciones normales de temperatura y presión se van comportando de manera muy parecida a los ideales.

PRINCIPIO DE SUPERPOSICION

la fuerza total sobre una carga de prueba, producida por dos cargas puntuales de signos opuestos es la suma de las fuerzas individuales producidas por cada carga tomada separadamente.

F=KQq/r^2

F=(Kq1q2/r^2)r

F=q1q2/r^2

FT= F1+F2+F3....

EXPERIMENTO DE MILLIKAN

Thomson determinó en el siglo XIX la relación carga/masa de los electrones y se dio cuenta que sus medidas mostraban que la cuantización de la carga era posible y que podía existir una porción mínima de carga eléctrica; aún así, había bastantes físicos que opinaban que los rayos catódicos o anódicos tenían naturaleza ondulatoria. Por tanto, la experiencia de Thomson fue un importante argumento, pero no decisivo, de la existencia del electrón. La medida de su carga fue realizada por el físico americano Millikan en 1909.

El objetivo de la experiencia era la determinación de la cantidad de carga que lleva una gotita de aceite. La experiencia constaba de dos partes realizadas con la misma gotita.
La determinación de la su masa o radio midiendo la velocidad de caída en ausencia de campo eléctrico.
La determinación de su carga midiendo la velocidad en presencia de campo eléctrico.


Millikan comprobó que el valor de la carga de cada gota era múltiplo entero de la cantidad 1.6·10-19 C. La carga eléctrica está, por tanto, cuantizada. Dicha cantidad se denomina cantidad fundamental de carga o carga del electrón.

Así como una varilla de vidrio frotada adquiere propiedades eléctricas, otras sustancias se comportan de manera similar. Las gotitas producidas en el atomizador, adquieren electricidad por fricción, a continuación, pasan a través de un orificio, al interior de una cámara formada por dos placas horizontales de un condensador. Un microscopio permite observar el movimiento de cada gota en el interior de la cámara.

LEY DE GAUSS

KARL FRIEDRICH GAUSS FUE UN MATEMATICO ALEMAN QUE NACIO

EN 1777 Y MURIO EN EL AÑO DE 1855.

EL DESCUBRIO UNA DE LAS LEYES MAS IMPORTANTES

DENTRO DEL CAMPO ELECTRICO.

LA LEY LA PODEMOS EJEMPLIFICAR DE LA SIGUIENTE MANERA:

SI SE RODEA UNA RECEADORA DE PASTO CON UNA SUPERFICIE

IMAGINARIA LLAMADA SUPERFICIE GAUSSIANA PODEMOS

ANALIZAR QUE

EXISTE UN FLUJO NETO DE AGUA QUE SALE A

TRAVES DE ESA SUPERFICIE,

PUES DENTRO HAY UNA FUENTE DE AGUA.

PODEMOS DEDUCIR QUE UN CAMPO ELECTRICO ( CHORRO DE AGUA)

NETO QUE APUNTA HACIA AFUERA INDICA QUE

LA PRESENCIA DE ENERGIA POSITIVA DENTRO

DE LA SUPERFICIE;

LA CUAL OCASIONA QUE SE GENERE UN CHARCO DENTRO DE UNA

SEGUNDA SUPERFICIE GAUSSIANA, YA QUE AL CONTRARIO DE LA

PRIMERA EL AGUA NO SALDRA SI NO QUE SE METERA,

POR LO TANTO TENDRA FLUJO NEGATIVO.

EN CONCLUSION ESTE PRINCIPIO NOS DICE QUE EL NUMERO NETO

DE LINEAS DE CAMPO ELECTRICO QUE PASAN POR UNA

SUPERFICIE CERRADA IMAGINARIA ( SUPERFICIE GAUSSIANA)

ES PROPORCIONAL A LA CANTIDAD DE CARGA NETA

ENCERRADA DENTRO DE ESTA SUPERFICIE.

POTENCIAL ELÉCTRICO

Se define el potencial se define como el trabajo realizado para trasladar un objeto de un punto a otro. En particular, para el caso eléctrico, definimos el potencial eléctrico del punto A al punto B, como el trabajo realizado para trasladar una carga positiva unitaria q de un punto a otro, desde B hasta A.



las unidades para el potencial eléctrico son de (Joules/Coulombs o Volts). Nótese además que el trabajo que hemos sustituido en la ecuación proviene de la construcción de trabajo eléctrico.



Si consideramos que hemos construido la noción de potencial eléctrico en base a la construcción de un campo conservativo, esto del hecho de suponer una fuerza que tienda a contrarrestar la fuerza del campo para mantener la partícula cargada en equilibrio estático

ENERGÍA POTENCIAL

La energía potencial es aquella que tiene un cuerpo debido a su posición en un determinado momento. Por ejemplo un cuerpo que se encuentra a una cierta altura puede caer y provocar un trabajo o un resorte comprimido o estirado puede mover un cuerpo también produciendo trabajo.

La energía potencial la consideramos como la suma de las energías potencial gravitatoria y potencial elástica, por lo tanto:

Ep = Epg + Epe

El átomo de hidrógeno

Si se considera el átomo de hidrógeno como un conjunto de núcleo y electrón sometido a las leyes de la dinámica de las fuerzas centrales, la energía total y el momento angular del electrón deberían regirse por las siguientes expresiones

E=-1/(4πεo) Ze/2r


donde r es el radio de la órbita del electrón, m su masa y Z el número atómico del hidrógeno (expresado en forma simbólica, aunque su valor es 1).
Estas expresiones explican el comportamiento mecánico del sistema, pero no sus propiedades electromagnéticas. Según el electromagnetismo clásico, si un electrón emitiera radiaciones caería irremisiblemente bajo el influjo del núcleo atómico.

Modelo de Bohr-Sommerfeld
Para comprender el comportamiento del átomo de hidrógeno, el danés Niels Bohr (1885-1962) incorporó al modelo anterior consideraciones propias de la teoría cuántica. Bohr supuso que el electrón sólo puede describir ciertas órbitas circulares alrededor del núcleo, que llamó estacionarias y a las que identificó con números enteros.

Cuando un electrón emite radiación, pasa de una órbita estacionaria n a otra n’, y la diferencia entre sus energías se corresponden con la energía del fotón emitido:



Como el número de órbitas posibles del electrón es discreto, también lo es el conjunto de frecuencias electromagnéticas que puede emitir. Si un electrón absorbe un fotón, adquiere energía y pasa a una órbita más alejada del núcleo, y si lo emite, pierde energía y cae a una órbita más cercana al núcleo.

También propuso que las órbitas permitidas serían aquellas cuyo momento angular L fuera un múltiplo de la constante
, es decir: L =
n , siendo n = 1, 2, 3... De este modo, los radios de las órbitas estacionarias de Bohr y los niveles de energía asociados serían:



El físico alemán Arnold Sommerfeld (1868-1951) completó este modelo atómico de Bohr considerando que las órbitas descritas no eran circulares, sino elípticas, y desarrolló las correcciones correspondientes.

Unidades atómicas de Bohr

Las expresiones del modelo atómico de Bohr-Sommerfeld son bastante prolijas, máxime si se tiene en cuenta que en ellas aparecen bastantes constantes relacionadas. Para simplificar la formulación del modelo, se definieron algunas constantes agrupadas nuevas. Así, para n = 1, el valor del radio de la primera órbita de Bohr se obtiene como sigue:




Este valor se conoce por radio de Bohr, y permite escribir la ecuación de los radios de las órbitas de Bohr del modo siguiente:



Esquema de emisión (a) y absorción (b) de un fotón por un átomo según el segundo postulado de Bohr.

Niveles de energía de los átomos

Si se calcula el valor absoluto de la energía del primer nivel de Bohr, que se conoce como energía de Rydberg, se deduce que:




Esta energía, llamada potencial de ionización, es la que se necesita para extraer el electrón del primer nivel (estado fundamental) del átomo de hidrógeno. En tal caso, los niveles de energía del átomo de hidrógeno pueden expresarse como:



Estas expresiones de Bohr para el átomo de hidrógeno no pueden generalizarse para átomos mayores, donde las ecuaciones resultan mucho más complejas. No obstante, los principios generales sí son extensibles a otros átomos

CUERPO NEGRO Y CUERPO GRIS

Un cuerpo negro es un objeto que absorbe luz y energia radiante insidente en el, esta radiacion no pasa o es reflejada sobre el cuerpo negro; el cuepro negro tambien emite luz y se le conoce como radiacion de cuerpo negro y es un buen modelo para estudiar las emiciones de radiacion electromagentica, ya que todo cuerpo emite energia en forma de ondas electromagneticas, la radiacion del cuerpo negro entre mas intensa sea aumenta su temperatura y al aumentarse las longitudes de ondas se hacen mas cortas, esto se debe a que hay un cambio de color cuando el cuerpo es calentado, pero tambien dependera de la naturaleza de la suprficie.
kircchoff le dio este nombre en 1862.


En si no existe un cuerpo que sea totalmente negro, pues un cuerpo que tenga un coeficiente de absorcion menor que 1 pero que sea constante para todas longitudes de onda le llamaremos cuerpo gris.