Graduación IMyCS 1

FÍSICA CLÁSICA

CONCEPTOS BÁSICOS

Medir.- Comparar dos magnitudes de la misma especie tomando a una de ellas como referencia o patrón.

Magnitud derivada.- Se obtiene mediante expresiones matemáticas a partir de las magnitudes fundamentales.

Tiempo.- Es una magnitud física que se emplea para realizar la medición de lo que dura algo que es susceptible de cambio.

CGS.- Es un sistema de unidades propuesto por Gauss en 1832 (Centímetro-Gramo-Segundo)

Kelvin.- Unidad fundamental en el Sistema Internacional para la temperatura.

Mecánica.- Parte de la Física que estudia el movimiento de los cuerpos.

Masa.- Es la cantidad de materia que posee un cuerpo.

Física.- Es la ciencia natural que estudia la materia, la energía, el espacio y el tiempo, así como las interacciones que existen entre ellos.

Vector.- Es un segmento de recta dirigido.

Desplazamiento.- Es la longitud que existe entre la posición inicial y la posición final de un cuerpo, en línea recta.

Magnitud.- Es todo lo susceptible de ser medido

Fuerza.- Es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo.

Aceleración.- Es el cambio de velocidad con respecto al tiempo.

Razón.- Es la comparación de dos cantidades, expresada por medio de la división

Dinámica.- Parte de la mecánica que se encarga de estudiar el movimiento de los cuerpos y las causas que lo originan.

Peso.- Representa la acción de la fuerza gravitacional sobre la masa de un cuerpo.

Flujo turbulento.- Es el flujo en el que las partículas se mueven de forma desordenada en todas direcciones.

Flujo laminar.- En el flujo laminar las partículas se mueven según trayectorias paralelas, formando un conjunto de capas o láminas.

Temperatura.- Es una magnitud escalar que mide la cantidad de energía térmica que posee un cuerpo.

Calor.- Es la energía originada por los movimientos vibratorios de los átomos y las moléculas que forman los cuerpos. Se manifiesta por un aumento de temperatura.

Temperatura de congelación.- Es la temperatura a la cual una sustancia pasa de líquido a sólido.

Perturbación.- Es la variación de una magnitud física respecto a un determinado valor que se considera en estado estacionario o en equilibrio.

Fluido.- Es tosa sustancia cuyas moléculas pueden deslizarse unas sobre otras, o bien, pueden moverse sueltas en el espacio que las contiene.

Unidad de medida.- Es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física, definida y adoptada por convención o por ley.

Movimiento Rectilíneo Uniforme.- Este movimiento existe cuando un cuerpo se desplaza con velocidad constante a lo largo de una trayectoria recta.

Magnitud escalar.- Es aquella que queda completamente determinada con un número y su unidad.

Magnitud vectorial.- Es aquella que, además de un valor numérico y sus unidades (módulo), se tiene que especificar su dirección y sentido.

Efecto Coriolis - Cortos Educacionales

FISICA: Refraccion de la luz

DUALIDAD

ÓPTICA

Es la rama de la Física que estudia la luz y los fenómenos que produce.

Óptica Geométrica.- Se basa en la teoría de los rayos de luz, al considerar que cualquier objeto visible emite rayos rectos de luz en cada punto de él y en todas direcciones a su alrededor. Cuando los rayos inciden sobre los cuerpos, pueden ser absorbidos, reflejados o desviados, pero si penetran en el ojo, activarán el sentido de la vista.

La luz viaja en línea recta a una velocidad aproximada de 300 mil km/seg en el vacío.

NATURALEZA DE LA LUZ

1.- Teoría antigua: Platón plantea que la  luz es algo que proviene de la vista.

2.- Teoría corpuscular: Newton expresa que la luz es una partícula.

3.- Teoría ondulatoria: Huygens dice que la luz tiene naturaleza de ondas.

4.- Teoría electromagnética: Según Maxwell, la luz es una onda electromagnética.

5.- Teoría cuántica: El precursor de ésta teoría es Max Planck. Dice que la luz viaja en paquetes de energía llamados cuantos. Einstein avala esta teoría.

De Broglie expresa que la luz tiene una naturaleza dual, o sea que se comporta como onda y corpúsculo a la vez.

Con relación a la luz, los cuerpos pueden clasificarse en:

Luminosos.- Son fuentes de luz, como el sol, estrellas y cuerpos incandescentes.

Iluminados.- Son los que reciben la luz de un cuerpo luminoso.

Los cuerpos iluminados son: opacos, transparentes y translúcidos.

TIPOS DE CUERPOS

Opaco.- Es el que no permite el paso de la luz a través de él, por lo que, si recibe rayos luminosos, proyectará una sombra definida.

Transparente.- Es el cuerpo que permite el paso de los rayos luminosos, por lo que se puede visualizar con claridad cualquier objeto colocado al otro lado de él.

Imagen tomada de: http://aulas.uruguayeduca.edu.uy/mod/book/tool/print/index.php?id=27312

Translúcido.- Permite el paso de la luz, pero la difunde de tal manera que los objetos no pueden ser distinguidos con claridad a través de él.

Imagen tomada de: http://aulas.uruguayeduca.edu.uy/mod/book/tool/print/index.php?id=27312

SOMBRA: Es una zona que no recibe luz por la interposición de un cuerpo opaco.

PENUMBRA: Es una región que recibe solamente una parte de luz.

FOTOMETRÍA: Es la parte de la óptica que se encarga de determinar las intensidades de las fuentes luminosas y las iluminaciones de las superficies.

Espectro electromagnético

Intensidad Luminosa.- Es la cantidad de luz producida o emitida por un cuerpo luminoso.

Para cuantificar la intensidad  luminosa de una fuente de luz, se utiliza en el SI la Candela (Cd) y en el CGS la bujía decimal (bd).

Una bujía decimal equivale a la intensidad luminosa producida por una vela de 2 cm de diámetro, cuya llama es de 5 cm de altura.

1 Cd= 1 bd

La mayoría de las fuentes de luz emiten energía electromagnética distribuida en varias longitudes de onda. Si se suministra energía eléctrica a una lámpara, ésta emitirá radiación. Esta energía radiante emitida por la lámpara por unidad de tiempo se llama potencia radiante o flujo radiante. 

Sólo una pequeña parte de esta potencia radiante se encuentra en la región visible: en la región entre 400 y 700 nm. El sentido de la vista depende tan sólo de la energía radiada visible o luminosa por unidad de tiempo.

El flujo luminoso F es la parte de la potencia radiante total emitida por una fuente de luz que es capaz de afectar el sentido de la vista.

El flujo luminoso es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo una superficie normal (perpendicular) a los rayos de luz.

El flujo luminoso expresa la cantidad de luz emitida por segundo por una fuente de luz ponderada respecto a la sensibilidad espectral del ojo humano.

Imagen tomada de: https://www.areatecnologia.com/electricidad/luminotecnia.html

La unidad del flujo luminoso en el SI es el Lumen (lu)

Un lumen es el flujo luminoso recibido durante 1 segundo por una superficie de 1 m², limitada dentro de una esfera de 1 m de radio y en cuyo centro se encuentra una fuente con una intensidad luminosa de 1 Candela.

ILUMINACIÓN

Una superficie está iluminada cuando recibe una cierta cantidad de luz.

La iluminación es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos. Su unidad de medida es el Lux (lx).

Espejos planos angulares

Se forman espejos planos angulares cuando se unen dos espejos planos por uno de sus lados formando un ángulo determinado. Si de coloca un objeto en medio de ellos se observará un número N de imágenes. Éste número de imágenes dependerá de la medida del ángulo.

 

LEYES DE NEWTON

Primera Ley de Newton (Ley de la inercia)

Todo cuerpo en reposo o movimiento conserva ese estado a menos que una fuerza externa lo altere.

La INERCIA puede definirse como la oposición de un cuerpo a ser movido.

La MASA es la cantidad de materia que posee un cuerpo. También puede decirse que es la medida de la inercia de un cuerpo.

Segunda Ley de Newton (Principio fundamental de la dinámica)

La aceleración que experimenta un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa.

Tercera ley de Newton (Acción y reacción)

A toda acción existe una reacción de la misma magnitud, pero de sentido contrario.

La unidad de fuerza es el Newton.

ENERGÍA

Es la capacidad que poseen los cuerpos para poder efectuar un trabajo a causa de su constitución (energía interna), de su posición (energía potencial) o de su movimiento (energía cinética).

Su unidad en el SI es el Joule

Trabajo

Es una magnitud escalar producida solo cuando una fuerza mueve un cuerpo en la misma dirección en que se aplica, liberando la energía potencial del mismo. Una fuerza que no provoca movimiento, no realiza trabajo.

Fuerza Normal

Es la fuerza que las superficies ejercen para prevenir que los objetos sólidos se atraviesen entre sí. Para que exista una fuerza normal, debe haber contacto entre los cuerpos.

Presión

Es la razón que existe entre una fuerza aplicada y el área sobre la cual actúa dicha fuerza. Sus unidades son el Pascal (Pa), mmHg o atmósferas.

Electricidad

La electricidad es una manifestación de la energía. Para su estudio se divide en:

a) Electrostática.- Estudia las cargas en reposo.

b) Electrodinámica.- Estudia las cargas eléctricas en movimiento.

c) Electromagnetismo.- Estudia la relación entre las corrientes eléctricas y el campo magnético.

Un cuerpo en su estado normal, no electrizado, posee un número de protones igual al número de electrones. Si ese cuerpo pierde electrones, tendrá un exceso de protones, por lo que adquirirá carga positiva.

Si el cuerpo adquiere electrones, tendrá exceso de estas partículas, y quedará electrizado negativamente.

Principio de las cargas

Cargas iguales se repelen.

Cargas diferentes se atraen.

Formas de electrizar un cuerpo

Por frotamiento

Por contacto

Por inducción

Conductores

Cuando varios átomos se reúnen para formar ciertos sólidos (como los metales), los electrones de las órbitas más lejanas no permanecen unidos a sus respectivos átomos, y adquieren libertad de movimiento en el interior del sólido. Estas partículas se llaman "electrones libres".

En los materiales que poseen electrones libres es posible que la carga eléctrica sea transportada por medio de ellos. Estos materiales son los conductores eléctricos. Por ejemplo, el cobre, oro, plata, aluminio, etc.

Aisladores

Existen materiales en los cuales los electrones están fuertemente unidos a sus núcleos, por lo que no poseen electrones libres, o el número de electrones libres es relativamente pequeño. Es por eso que no se hace posible el flujo de carga eléctrica a través de ellos. Estos materiales son llamados "aislantes eléctricos". Por ejemplo, madera, vidrio, caucho, plástico y porcelana.

Semiconductores

Son materiales que tienen una resistencia más alta que los conductores, y menor a los aisladores. Por ejemplo, el carbón, el silicio y el germanio.

Unidades de carga eléctrica

La unidad para medir carga eléctrica es el electrón. En el SI es el Coulomb.

Ley de Coulomb

La fuerza de atracción o de repulsión es directamente proporcional al producto de las cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

Leyes de exponentes para multiplicación con la misma base

Leyes de exponentes para división con la misma base

Componentes de una fuerza

Tomado de: "Física para las ciencias de la vida" (Alan H. Cromer)

Los vectores en azul son las componentes de la fuerza. (La proyección F en x y la proyección F en y)

Pin up marzo 31, 2019

QUÍMICA

Período.- Es el conjunto de elementos con el mismo número de niveles principales de energía. Son los 7 renglones de la tabla periódica.

Valencia.- Es la capacidad de combinación de un elemento, ya sea que pierda o gane electrones, para cumplir con la regla del octeto (no lleva signo).

Los electrones que se encuentran en el nivel más externo de un átomo, o sea, en el último nivel de energía son los que se pueden compartir con otro átomo para formar los enlaces químicos.

Número de oxidación.- Este número indica si un elemento ha ganado o perdido electrones al combinarse. Puede ser positivo o negativo. Ejemplos:

Electronegatividad.- Se refiere a la fuerza de atracción con que los átomos de una molécula atraen a los electrones.

Los metales tienen electronegatividades bajas.

Los no metales tienen electronegatividades altas.

Enlace químico.- Es la fuerza que mantiene la unión entre átomos. Además hace que funcionen como unidad.

TIPOS DE ENLACE (EN GENERAL)

Enlace Iónico o Electrovalente.- Este enlace se presenta en la unión entre un átomo metálico y un átomo no metálico, debido a la atracción electrostática de los iones formados cuando los electrones del metal son cedidos a un elemento no metálico, por poseer estos un mayor poder de atracción o electronegatividad.

LOS NO METALES TIENEN LA TENDENCIA DE GANAR ELECTRONES.

LOS METALES TIENDEN A PERDER ELECTRONES.

ENLACE COVALENTE

(Unión de dos no metales)

Éste tipo de enlace se forma cuando los átomos comparten sus electrones. A la unidad más pequeña de un compuesto covalente se le llama MOLÉCULA.

En el enlace covalente se forman MOLÉCULAS.

Molécula.- Es un conjunto organizado e interrelacionado de átomos de naturaleza variable (pueden ser de un mismo elemento o de elementos diferentes) mediante enlaces químicos que resultan en un conjunto estable, y casi siempre eléctricamente neutro.

MOLÉCULAS DIATÓMICAS

En la naturaleza existen átomos muy inestables, por lo que están separados durante un tiempo muy corto. Esto quiere decir que no son estables como átomos, por lo que tienden a combinarse para formar moléculas. Ejemplo:

ENLACE METÁLICO

Es la combinación o unión de metales entre sí. Los metales pierden electrones de valencia, formándose una “nube de electrones” entre los núcleos positivos. (Los átomos, al perder electrones se convierten en cationes).

Este enlace se presenta en el oro, la plata, el aluminio, cobre, etc. Los electrones tienen cierta movilidad, es por eso que son buenos conductores de la electricidad.

FUERZA DE ENLACE

(De mayor a menor)

Enlace metálico

Enlace iónico

Enlace covalente