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Soraya Aránega Inglés 200 fichas

Fichas del conjunto (200)

1La Físicaes una ciencia fundamental dedicada a la comprensión de los fenómenos naturales que ocurren en el universo. Basada en observaciones experimentales y mediciones cuantitativas. La constituye lo forman las cantidades físicas en función de las cuales se expresan las leyes de esta ciencia.
2La mediciónes una técnica que permite a asignar un número a una cantidad física como resultado de su comparación con otra cantidad homogénea tomada como unidad.
3MagnitudTodo conjunto de entes abstractos entre cuyos elementos puede definirse la igualdad y la suma, por ejemplo: LONGITUD, SUPERFICIE, VELOCIDAD, MASA, PRESION. Toda magnitud es susceptible de ser medida. Medir una magnitud significa representar por un número a cada una de sus cantidades de forma que a cada cantidad le corresponda un número y recíprocamente.
4Medir una magnitudsignifica representar por un número a cada una de sus cantidades de forma que a cada cantidad le corresponda un número y recíprocamente.
5Magnitudes físicasFUNDAMENTALES: Pueden definirse independientemente de cualquier otra. (longitud- tiempo)
DERIVADAS: Se definen a partir de las fundamentales haciendo uso de relaciones. (velocidad- Aceleración)
6Unidades una cantidad arbitraria que se elige para comparar con ella cantidades de la misma especie y a la que se le asigna valor 1 dentro de esa escala de unidades. Estas: Debe ser siempre constante, no depender del tiempo ni de la persona que realice la medida.
Debe ser universal, o lo que es lo mismo, utilizables en cualquier pare del mundo
Debe ser fácil de reproducir
7Sistemas de UnidadEl menor número de magnitudes fundamentales que se requiere para dar una descripción coherente y sin ambigüedades de las demás magnitudes de la física constituye un grupo que se denomina sistemas de unidades.
Sistema internacional S. I. = SIMELA sistema métrico legal argentino
Sistema c. g. s
Sistema técnico español
8Magnitudes técnicas (Mecánicas) Sistema: INTERNACIONALMAGITUDES FUNDAMENTALES
Longitud
Masa
Tiempo
UNIDADES
M (metro)
Kg (kilogramo)
s (segundo)
9Magnitudes técnicas (Mecánicas) Sistema: c. g. s.MAGITUDES FUNDAMENTALES:
Longitud
Masa
Tiempo
UNIDADES:
cm (centímetro)
g (gramo)
s (segundo)
10Magnitudes técnicas (Mecánicas) Sistema: TÉCNICOMAGITUDES FUNDAMENTALES:
Longitud
Masa
Tiempo
UNIDADES:
M (metro)
Kgf (kilogramo- fuerza)
s (segundo)
11Prefijo5 cm = 5.10-2 m
Centi = 10-2
El símbolo de un prefijo se coloca SIEMPRE DELANTE del símbolo de la unidad, sin espacio intermedio, formando así el símbolo de una nueva unidad
No se admite los prefijos compuestos. Por ejemplo, NO debe escribirse mµW (mili-micro-watts)
12Factores de ConversiónToda medida física debe incluir:
Número + Unidad
ej.: 36 km / h x 1000cm/1 km x 1 h / 3600 s x 36000 / 3600 = 10m/s
13El Análisis Dimensionales el estudio de las relaciones que guardan entre si las magnitudes físicas.
14DimensiónAsociada con cada magnitud hay una dimensión y las unidades en que se expresa n estas magnitudes no afectan las dimensiones de las mismas.
En general: L = l [L]
L magnitud l medida (numero) [L] unidad de medida
15Ecuación Dimensional IEs una igualdad que nos indica la dependencia de una magnitud cualquiera respecto de las magnitudes fundamentales.
[Longitud]= L * [velocidad] [v]= L /T = L . T-1
[Masa]= M
[Tiempo]= T * [densidad] [d]= M / L3 = M. L-3
16Ecuación dimensional: IIÁrea cuadrado = base × altura
[área] = [base] × [altura] = L . L --> [área]=L2
Área círculo = π . R2 ----> [área]=L2
Área triángulo = (base × altura) / 2
[área] = L . L ---> [área] = L2
[área] siempre será L2 se podrá medir en m2, cm2, mm2.
[S] = [L] 2
17Magnitudes físicas:Magnitud física dimensional: el nombre de la especie, la medida y el nombre de la unidad.
Magnitud física adimensional: nombre de la especie y medida.
Un número abstracto: medida.
18Análisis Dimensional: casos especialesLos ángulos son números, en consecuencia, la dimensión de los ángulos es igual a la unidad
Los exponentes son siempre números, por consiguiente, la dimensión de los exponentes es igual a la unidad
19Principio de homogeneidad:Para que una ecuación sea dimensionalmente correcta la dimensión del primer miembro tiene que ser igual a la dimensión del segundo miembro.
20Magnitudes: ADIMENSIONALES:Cuando se hace el cociente entre magnitudes de igual dimensión. Carecen de dimensión.
Senα= cateto opuesto / hipotenusa
[senα= L / L = 1
21Magnitudes: EQUIDIMENSIONALES:Son aquellas magnitudes que tienen las mismas dimensiones, sean o no sean de la misma especie.
Ec= ½. m. v2 [Ec]= M. L2 . T-2
|M| = |F|. d
[M]= M. L. T-2 . L = M. L2. T-2
22Consideraciones en las ecuaciones dimensionales:Los números (½) y valores constantes (π), NO tienen dimensiones [π]= 1
Los ángulos son números, en consecuencia, la dimensión de los ángulos es igual a la unidad
Los exponentes son siempre números, por consiguiente, la dimensión de los exponentes es igual a la unidad.
Las razones trigonométricas (seno, coseno, tangente) son adimensionales
23VectoresSe llama vector a todo segmento orientado.
El primero de los puntos que lo determina se llama origen y el segundo extremo del vector.
Tiene: Dirección
Módulo -valor –intensidad
Sentido
24Una magnitud vectorialse representa convenientemente mediante un vector que es un segmento orientado.
25El vector pq tiene:La dirección está representada por la recta PQ que contiene al vector.
El sentido está representado por la semirrecta PQ y destacado por la flecha.
La intensidad o Módulo está representada por la longitud, en una cierta escala, del segmento, es siempre un valor positivo. Se lo simboliza con una letra minúscula: (ejemplo: f, v, a)
26Tipos de VectoresVECTORES LIBRES
VECTORES DESLIZANTES
VECTORES EQUIPOLENTES
VECTORES OPUESTOS
VECTORES UNITARIOS O VERSORES
27Vectores deslizantes con:Igual dirección
Igual sentido
Igual modulo
Diferente:
Punto de aplicación
28VECTORES OPUESTOSSon aquellos que tienen igual módulo y dirección, pero sentidos opuestos.
29VECTORES UNITARIOS O VERSORESSon aquellos que tienen módulo 1
Se usan para indicar dirección en el espacio
30Nomenclatura para vectores:Los vectores estarán representados en letra minúscula o mayúscula, cursiva, negrita.
Los módulos estarán representados en letra minúscula o mayúscula, normal, negrita.
Los puntos y escalares en letra mayúscula normal.
Los ángulos los indicaremos con letras del alfabeto griego y se medirán partiendo del semieje positivo de las x y en sentido antihorario.
31Suma y diferencia de Vectores: Método del Paralelogramo:1) Se hacen coincidir ambos vectores por sus orígenes, y por el extremo de cada uno de ellos, se traza una paralela al vector otro vector hasta que se corten, quedando formado un paralelogramo.
2) La diagonal (vector) de dicho paralelogramo, que parte del origen común “o” hacia el vértice opuesto, es el vector suma o resultante cuyo sentido es el indicado.
3) Su medida convertida a la escala adoptada dará la intensidad del mismo.
32Suma y diferencia de Vectores: Método del Polígono:Se procede así:
1) Se trasladan los vectores dados (a escala) libremente, conservando la intensidad, dirección y sentido, de manera que el origen de uno de ellos coincida con el extremo del otro.
2) El vector suma o resultante se obtiene uniendo el origen del primer vector con el extremo del último vector, y ese será el sentido del mismo: de origen a extremo.
3) Aplicando la escala se obtiene la intensidad del vector suma.
33Suma de Vectores de igual direcciónPueden existir dos opciones:
De igual sentido
Para sumar estos vectores graficamos el vector A y en su extremo aplicamos el B respetando dirección, sentido y modulo.
De distinto sentido
34Suma de vectores de distintas direccionesMÉTODO PARALELOGRAMO: a+b
MÉTODO DEL POLÍGONO
A+B+C+D
DIFERENCIA DE VECTORES
A –B = A + (–B)
35Suma de vectores ParalelosSe dice que dos o más vectores son paralelos cuando sus rectas de acción son paralelas. Por lo tanto en ningún momento la prolongación de la recta de acción de un vector corta a otro vector paralelo a él. Los vectores paralelos pueden ser de igual sentido o de distinto sentido. Fuerzas paralelas - Vectores paralelos de igual dirección: fuerzas paralelas - Vectores paralelos de distinto sentido: a las Fuerzas Paralelas de distinto sentido e igual intensidad se les denomina CUPLA. Su resultante es nula. El efecto producido es sólo rotación
36Composición de vectores paralelosDe igual sentido:
Regla de Stevin: V2/d1 = V1/d2 = R/d
De distinto sentido:
Regla de Stevin: V2/d1 = V1/d2 = R/d
37CuplaDos fuerzas paralelas, separadas por una distancia, de igual intensidad y dirigidas en sentido contrario.
El vector momento de la cupla es un vector independiente del origen, es decir es un vector libre perpendicular al plano que contiene la fuerzas
38Producto escalar de un Vector IAl multiplicar un vector v por un número “a”, obtendremos otro vector a .v de la misma dirección que el vector v, y cuyo módulo será igual al módulo del vector por el valor absoluto del número. Si el número a es positivo, el vector resultante es de igual sentido que el vector v. Si a es negativo, el vector resultante es de sentido contrario al vector v cuyo módulo será igual al módulo del vector por el valor absoluto del número.
39Producto escalar de un Vector IIn.V = C |C|= n. |V|
B |B|=3N
C= (–4). B
Módulo: valor del escalar por el módulo del vector
Dirección: la dirección del vector
Sentido: según el signo del escalar
40Producto escalar entre Dos vectores IConsideremos dos vectores a y b. Llamamos producto escalar de a por b (o de b por a) y lo anotamos a • b, al escalar (o sea un número, no un vector) que surge del producto de la proyección de a (en amplitud) sobre la dirección de b por la amplitud de b.
Luego: a • b = ab . b
Si α es el ángulo entre los vectores a y b, la proyección del vector a sobre la dirección del vector b es: ab = a. cos α
Y entonces: a • b = a . b . cos α
Es indistinto el orden en que consideremos el producto.
41Producto escalar entre Dos vectores IIEl producto vectorial da por resultado otro vector. Consideremos los vectores a y b, llamaremos producto vectorial de a por b y lo denotaremos con a x b al vector tal que: -Es perpendicular al plano que contiene a los vectores a y b. -Su amplitud es igual a a x b = a . b . sen α. -Su sentido se determina mediante la regla del tornillo o del tirabuzón, si se hace girar un tornillo en el sentido de ir del vector a al b , describiendo el ángulo más pequeño, el sentido de avance del tornillo da el sentido del producto vectorial.
42Operaciones entre vectores: Producto escalar entre vectoresA • B = C
El producto escalar de A por B es un escalar
Surge del producto de la proyección de A sobre la dirección de B, por la amplitud de B
Proyección: |A|• cosα
A • B = |A| • |B| cosα
43Operaciones entre vectores: Producto Vectorial entre vectoresEl producto vectorial de A por B es un vector
A × B = C
Dirección: perpendicular al plano determinado por A y B
Módulo: A • B • senα
Sentido: regla tornillo o tirabuzón
44Descomposición de vectores en un plano IProyección de un vector sobre un eje
Componentes escalares:
Cx = C. cosα
Cy = C. senα
Buscamos un par de vectores cuya suma de el vector que estoy analizando
C = C1 + C2
45Descomposición de vectores en un plano IIComponentes vectoriales:
C1 = Cx. Î
C2 = Cy. J
C=Cx.î + Cy.j
Las componentes de un vector pueden ser positivas o negativas
β ; 0 medidos desde el eje (+x) en sentido antihorario
46Forma polar de un VectorSe indica por su módulo y ángulo que forma con el semieje positivo de las x
47Suma de Vectores en forma analíticaRequiere que los vectores sean trasladados al plano cartesiano descomponiendo a cada uno de ellos en sus componentes ortogonales. Luego se suman separados y en forma algebraica los vectores proyectados sobre los ejes x e y, obteniéndose así 2 vectores resultantes parciales que forman un ángulo de 90° entre sí: Rx y Ry. El vector resultante suma R, de todos los vectores dados, se calcula aplicando el Teorema de Pitágoras.
48Suma de Vectores: Método analíticoSe descompone cada vector en las direcciones de X e Y
V1x = |V1|. Cosα1
V1y = |V1|. Senα1
V3x = |V3|. Cosα3
V3y = |V3|. Senα3
Simplifico los cálculos
49ACLAREMOS: el ángulo de la Resultante1- Si el vector está en el 1° cuadrante NO debemos modificar el resultado de la calculadora. 2- Si el vector está en el 2° cuadrante debemos modificar el resultado de la calculadora sumando 180°. 3- Si el vector está en el 3° cuadrante debemos modificar el resultado de la calculadora sumando 180°. 4- Si el vector está en el 4° cuadrante debemos modificar el resultado de la calculadora sumando 360°
50El Electrocardiogramaes el registro de la actividad eléctrica cardíaca en función del tiempo, a través de electrodos colocados en la superficie corporal.
51La Mecánicaes la rama de la Física que estudia los movimientos de cuerpos, fenómeno que puede ser tratado desde dos enfoques diferentes.
El primero es la simple descripción del movimiento y el segundo es el análisis de la causa que lo produce.
52Cinemática y DinámicaCuando nos limitamos a describir el movimiento, nos ocupamos de la parte de la Mecánica llamada Cinemática.
Cuando analizamos la causa que produce el movimiento de un cuerpo y estudiamos sus propiedades nos ocupamos de la Dinámica.
53La Cinemáticaes la parte de la Mecánica que describe los movimientos, independientemente de las causas que los producen.
54Sistema de referenciaAquel cuerpo que usamos para referir la posición de un objeto en movimiento
55MovimientoOBSERVADOR: persona que va a mirar el movimiento
SISTEMA DE REFERENCIA: permite al observador localizar la posición del móvil
MOVIL: objeto en movimiento
56Un marco de referenciaes el fundamento para describir la posición y el movimiento de los objetos. Tiene un punto específico, el origen, con respecto al cual se miden las posiciones de todos sus demás puntos y un sistema de coordenadas adecuado para describirlo.
57MovimientoUn cuerpo está en movimiento cuando varía su distancia con relación al punto elegido como fijo. Pero este principio no se pueda aplicar a todos los casos. Por ese motivo, para definir el movimiento no se toman como referencia a un punto, sino a un sistema de coordenadas, al que se denomina sistema de referencia.
58Los sistemas de referenciaEspacial se usan para describir la posición y el movimiento de los cuerpos. Este marco de observación dependerá del estado de movimiento y de la ubicación de quien mide. Un sistema de coordenadas es una elección arbitraria de variables matemáticas para describir la ubicación de un punto o de un cuerpo geométrico; por ejemplo, el sistema de coordenadas cartesiano
59Sistema de coordenadas en una rectaCorresponde a una recta con dos sentidos. El objeto puede estar en el origen, a la izquierda o derecha de este punto fijo. En la imagen, el automóvil se mueve a lo largo de una recta. Cuando consideramos el movimiento de un objeto sobre una recta sólo se requiere solamente un eje de coordenadas, por ejemplo, el “x”.
60Sistema de coordenadas en el planoCuando el movimiento es en el plano se utiliza dos ejes perpendiculares entre sí: uno horizontal, llamado eje de las abscisas o eje (x), y otro vertical, llamado eje de las coordenadas eje (y); por lo que un punto en el plano queda determinado por dos coordenadas (x, y). Para determinar posiciones de ese objeto se darán los sucesivos pares de coordenadas (x;y) que indiquen cada posición
61Sistema de coordenadas en el espacioSi tomamos el movimiento de un cuerpo en el espacio es necesario determinar un sistema de tres ejes de coordenadas para establecer las sucesivas posiciones que va ocupando dicho cuerpo.
62Un sistema de coordenadas en el espacioRequiere, aparte de las coordenadas (x) e (y), una tercera coordenada (z) que generalmente corresponde a la altura. De esta manera, un punto en el espacio queda determinado por tres coordenadas (x, y, z). Para precisar, cuando un cuerpo está en movimiento, además de determinar un sistema de referencia, es necesario tener en cuenta que el movimiento no es instantáneo, sino que se produce a lo largo de un cierto tiempo.
63En consecuencia, se puede establecer que: un cuerpo está en movimientoun cuerpo está en movimiento cuando varía su posición, a medida que transcurre el tiempo, con respecto a un sistema de referencia (sistema de coordenadas)
64La trayectoriaDe un móvil es el conjunto de puntos del espacio que va ocupando sucesivamente el móvil a medida que transcurre el tiempo. Cuando la trayectoria seguida por el móvil es una recta el movimiento se denomina rectilíneo. En cambio, si la trayectoria es una curva recibe el nombre de curvilíneo (circular, elíptico, parabólico, etcétera).
65Posición de un móvilLa posición de un cuerpo sobre una línea recta, (el cero como punto de referencia), está determinada por la coordenada x del punto donde encuentra. La posición puede ser positiva o negativa, dependiendo si está la derecha o a la izquierda del 0. Se llama vector posición x al vector que se traza desde el origen hasta la coordenada de posición del cuerpo
66DesplazamientoCuando un cuerpo cambia de posición se produce un desplazamiento. El vector desplazamiento describe el cambio de posición del cuerpo que se mueve desde una posición inicial representada por el vector xi a una posición final representada por el vector xf : Δx=xf – xi
67CinemáticaObjetivo: Describir el movimiento mecánico
Determinación de las leyes del movimiento:
Posición (t)
Velocidad (t)
Aceleración (t)
68Cuerpo en Movimiento y Trayectoria de un móvilCuerpo en Movimiento: cuando este cambia de posición respecto a su punto de referencia
Trayectoria de un móvil: sucesivos puntos que va ocupando un móvil a medida que transcurre el tiempo
69Tipos de TrayectoriasTrayectoria Rectilínea
Trayectoria Parabólica- trayectoria Curvilínea
Trayectoria Circular
Trayectoria Aleatoria
70Trayectoria RectilíneaPueden ser horizontales, inclinadas, verticales
71El vector posición:es aquel vector utilizado por el observador con el fin de ubicar en el espacio al móvil
72Vector desplazamientoEl vector desplazamiento en el intervalo de tiempo [t1, t2] esta dado por: Δx= Xf–Xi Es el cambio de posición que sufre el móvil. NO es necesario conocer la trayectoria para determinar el vector desplazamiento en el intervalo tiempo deseado. Solo es necesario conocer las posiciones en dichos instantes de tiempo
73ESPACIO RECORRIDO €Es la medida de la longitud de la trayectoria entre dos puntos considerados
Es una magnitud física escalar
74Rapidez ICuando algo se mueve, su posición cambia con el tiempo. l objeto se mueve cierta distancia en cierto tiempo. Por consiguiente, tanto la longitud como el tiempo son cantidades importantes para describir el movimiento.
75Un escalar siempre positivo.Se calcula como cociente entre la distancia recorrida (d) y el intervalo de tiempo empleado (t), lo que conduce a la siguiente expresión matemática:
r= d/t
76VelocidadLa velocidad de un móvil en un intervalo de tiempo se define como el desplazamiento en la unidad de tiempo y se calcula: v = Δx/Δt
Considera la dirección y el sentido del movimiento del móvil, sin importar qué forma tenga la trayectoria del móvil en su movimiento. Es un concepto vectorial
77Características del vector VelocidadSiendo la velocidad una magnitud vectorial, pues tiene dirección y sentido, sus características fundamentales son: La dirección es la tangente en cada punto de la trayectoria; en el caso de movimiento rectilíneo uniforme la dirección del vector velocidad coincide con la del movimiento.
El sentido es el que lleva el cuerpo en el punto considerado.
78Velocidad PositivaCuando el móvil se desplaza hacia el sentido positivo del eje de referencia, o sea cuando el desplazamiento es positivo, entonces la velocidad también lo es.
79Velocidad NegativaCuando el móvil se desplaza hacia el sentido negativo del eje de referencia, o sea cuando el desplazamiento es negativo, entonces la velocidad también lo es.
80Unidades de VelocidadDe la fórmula de velocidad deducimos sus unidades.
v=m/s
Una unidad muy difundida, que no pertenece a ningún sistema, pero es aceptada por el sistema internacional es: km/h
81Velocidad MediaLa velocidad media es cociente entre el desplazamiento y el intervalo de tiempo en el que transcurre este desplazamiento
Es independiente de la trayectoria
Vm=Δx/Δt = X(t2)-X(t1)/t2-t1 [m/s]
82Velocidad InstantáneaEs el límite de la velocidad media cuando el delta de tiempo tiende a 0
Vx= lim Δx/Δt > 0 Δt = Δx/ Δt
83Vector VelocidadLa velocidad tiene el mismo sentido y dirección del vector desplazamiento. Características: Para la velocidad instantánea la dirección es tangente en cada punto a la trayectoria En MRU la dirección del vector velocidad coincide con la del movimiento. El sentido es el que lleva el cuerpo en el punto considerado
84Rapidez IILa rapidez media es igual a la distancia recorrida o el espacio recorrido en el tiempo total empleado: r= d/t
NO es un vector
NO es igual al módulo del vector velocidad media (para el mismo intervalo de tiempo), salvo para el MRU
85Análisis de GraficasPara estudiar el movimiento de los cuerpos los físicos utilizan, entre otros, gráficos de posición en función del tiempo. Para ello se debe conocer bajo qué leyes del movimiento se mueve el cuerpo en estudio. El análisis gráfico a menudo es útil para entender el movimiento y las cantidades relacionadas con él.
86Movimiento Rectilíneo UniformeEs aquel donde el móvil describe una trayectoria rectilínea, avanzando distancias iguales en intervalos de tiempos iguales.
El cuerpo se mueve con velocidad constates (módulo, dirección y sentido)
87Ecuación HorariaLa pendiente de la recta nos da la velocidad
88Análisis de Graficas para M.R.USiempre debes tener en cuenta: Si todos los datos están en el mismo sistema de unidades; de ser necesario transformar las unidades que correspondan. Realizar un esquema o gráfico de la situación planteada. Reconocer datos e incógnitas
Ver las ecuaciones con que se cuenta para la resolución del caso.
89AceleraciónACELERACIÓN MEDIA: Se define como la rapidez de cambio de la velocidad instantánea en un determinado intervalo de tiempo
90Aceleración (+)a=Δv/Δt
ACELERADO
Módulo de la velocidad aumenta
Signo a = signo v
DESACELERADO
Módulo de la velocidad disminuye
Signo a ≠ singo v
91Aceleración (-)DESACELERADO:
Módulo de la velocidad disminuye
Signo a ≠ signo v
ACELERADO:
Módulo de la velocidad aumenta
Signo a = signo v
92AceleraciónDecidimos como aceleración media en el intervalo de tiempo a:
a=Δv/Δt = Vf-Vi/tf-ti
93Vector AceleraciónCuando el vector variación de velocidad (∆v) se dirige en el sentido positivo del eje x la aceleración será positiva, y negativa cuando tenga sentido opuesto. El movimiento será acelerado cuando la velocidad final, sea mayor que la inicial, y desacelerado cuando la velocidad final sea menor, a la inicial. Un movimiento será acelerado cuando el signo de la aceleración y la velocidad sean iguales. Y será desacelerado cuando aceleración y velocidad tengan signos contrarios
94Movimiento rectilíneo Uniformemente VariadoEs el movimiento rectilíneo que presenta el vector aceleración constante (módulo, dirección y sentido). Se caracteriza porque presenta variaciones de velocidad iguales en intervalo de tiempo iguales. Algunas de las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente variado se obtienen de la definición de aceleración.
95Características de M.R.U.VLa trayectoria de la partícula es una línea recta
Los cambios de velocidad son iguales en tiempos iguales
El móvil recorre distancias diferentes en tiempos iguales
Tiene aceleración constante
96Formula del M.R.U.V
97Ecuaciones Aceleración (+) y (-) M.R.U.V
98Tiro VerticalTipo de movimiento rectilíneo uniformemente variado cuya trayectoria es una línea recta vertical y que se debe a la presencia del campo de gravedad. La fuerza que actúa sobre el cuerpo es su propio peso, ya que no considera la resistencia del aire.(cuando un cuerpo es lanzado hacia arriba, abajo, o es soltado.)
99Caída librese caracteriza porque el cuerpo, a partir de esa altura, comienza a descender, con velocidad inicial nula, y aumentando esta hasta llegar al suelo. La causa que la velocidad aumente es la aceleración de la gravedad que tiene el mismo sentido de la velocidad de caída.
100Altura de culminación o Altura máxima:máxima altura de la partícula cuando culmina su vuelo ascendente, en ese caso la velocidad a dicha altura es cero.
101Tiempo de culminación:tiempo que tarda en alcanzar la altura máxima, para la cual su velocidad es nula.
102Tiempo de vuelo:tiempo que la partícula está en el aire, es el comprendido entre la salida y su regreso al punto de partida, puede demostrarse que el tiempo de vuelo es el doble del tiempo de culminación.
103Consideraciones del movimiento vertical en el vacío:*No se considera la resistencia del aire. *La altura máxima alcanzada es suficientemente pequeña como parar despreciar la variación de la aceleración de la gravedad. *La altura alcanzada es suficientemente pequeña para considerar un campo gravitatorio homogéneo y uniforme. *El valor o módulo de la aceleración de la gravedad es: 9,8 m/s2
104Ecuaciones del movimiento de Caída LibreAnalíticamente el movimiento de caída libre es un caso especial del M.R.U.V. Δx se reemplaza por Δy. La aceleración es la aceleración de la gravedad.
105Los movimientos de caída libre y tiro vertical en el vacíoson movimientos rectilíneos uniformemente variados, por lo tanto, valen las mismas consideraciones y ecuaciones tenidas en cuenta hasta ahora.
106En estos movimientos se debe tener en cuentaque la trayectoria rectilínea la realiza el cuerpo verticalmente, se debe definir el origen y el sentido del movimiento.
107La aceleración es un dato:la aceleración de la gravedad
108El movimiento completo al arrojar un objeto hacia arriba hasta que cae al piso,es único, con el vector aceleración constante.
109Se le llama fuerzaa cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo, o de producir variación en su forma.
110DinamicaInvestiga las causas que provocan el movimiento mecánico
111FuerzaLas fuerzas se reconocen por sus efectos sobre los cuerpos. Cambio en su velocidad: aceleración. Cambio de forma: deformación. Cambio de movimiento de una parte de un objeto aceleración. El concepto de fuerza no da una descripción cualitativa de la interacción entre dos cuerpos o entre un cuerpo y su entorno. Fuerza es aquello que causa un cambio en el movimiento de un objeto.
112Fuerza de contactoInteracción entre un cuerpo y otro a través de un contacto
113Fuerza de campoAquellas que se ejercen a distancia. Interacción entre cuerpos pero sin contacto
114Características de las fuerzasNo corresponden a propiedades de los cuerpos, sino a efectos de la interacción entre ellos. Es incorrecto decir que un objeto, un ser vivo o una máquina posee fuerza. Pueden poseer capacidad para ejercer una fuerza. Solo existen mientras se están aplicando o ejerciendo, por lo cual no se pueden guardar o acumular. Al ser una interacción entre cuerpos, son recíprocas, producen efectos distintos en cada caso, dependiendo de la situación o de factores que intervienen
115Principio de SUPERPOSICIÓN DE FUERZASSe debe aplicar las reglas de suma vectorial para obtener la fuerza neta sobre un objeto
1161º LEY DE NEWON O PRINCIPIO DE INERCIA"Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa actúe sobre él". Para que exista movimiento siempre tiene que haber una fuerza aplicada. INERCIA: La tendencia de un objeto a continuar en su estado original de movimiento en su estado original de movimiento o reposo
117Concepto de masaLa MASA es una medida cuantitativa de la inercia. Es la propiedad de un objeto que especifica cuanta resistencia muestra un objeto para cambiar su velocidad. Magnitud escalar. Es invariable
Es decir, un objeto masivo tiene más inercia, o más resistencia a un cambio de movimiento, que uno menos masivo.
1182ºLEY DE NEWTON O PRINCIPIO DE MASA"Todo cuerpo sometido a la acción de una fuerza, recibe una aceleración proporcional a su intensidad y de la misma dirección y sentido". La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza resultante que actúa sobre é, e inversamente proporcional a su masa
119Concepto de pesoLa fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre un objeto se llama fuerza gravitacional Fg. Esta fuerza gravitacional Fg se dirige hacia el centro de la tierra y su magnitud se llama PESO del objeto
P = m. g
Magnitud vectorial. Es variable en el que esté el cuerpo
120MASA E INERCIALa inercia es la tendencia de los cuerpos a permanecer en reposo o en MRU cuando la resultante de las fuerzas aplicadas es igual a cero. Masa o mejor “masa inercial" es la oposición de un objeto a cambiar de movimiento por la acción de una fuerza resultante que actúe sobre él. La masa es la medida de la inercia.
121La unidad de masa en el S.I.es el kilogramo (kg). La masa es una cantidad escalar que responde a las reglas del álgebra.
122La unidad de fuerza en el S.I.es el newton (N), definido como la fuerza que cuando actúa sobre un objeto que tiene una masa de 1kg, produce una aceleración de 1m/s2. Según esta definición y la segunda ley de Newton, es posible expresar al newton en términos de las unidades fundamentales de masa, longitud y tiempo:
1N = 1 kg. m/s2
1233º LEY DE NEWTON O PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN"Cuando un objeto ejerce una fuerza (acción) sobre otro objeto, el segundo objeto ejerce sobre el primero una fuerza (reacción) de igual módulo, dirección, pero en sentido opuesto." Tener en cuenta que cuando ejerzo una acción sobre un cuerpo, lo que tengo fuerza sobre el objeto (acción) y este hace otra fuerza. Son fuerzas aplicadas a cuerpos distintos
124PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO: EQUILIBRIO DE TRASLACIÓN.Es posible que varias fuerzas actúen sobre un objeto sin producir una aceleración. En ese caso si a =0, por la segunda ley de Newton se cumple:
ΣF = m .a = 0
La suma vectorial de las fuerzas, o fuerza neta, es cero, y el objeto permanece en reposo, o bien se mueve con velocidad constante. En estos casos se decimos que los objetos están en equilibrio de traslación.
125FUERZAS CON NOMBRES ESPECIALES 1PESO: El peso es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre un cuerpo. NORMAL: La fuerza normal, es la fuerza ejercida por una superficie sobre un cuerpo que se encuentra apoyado en ella, se aprecia también como la reacción del plano o fuerza que ejerce el plano sobre el cuerpo y depende del peso del cuerpo, la inclinación del plano y de otras fuerzas que se ejerzan sobre el cuerpo.
126FUERZAS CON NOMBRES ESPECIALES 2TENSIÓN: Es la fuerza ejercida por una cuerda, considerada de masa despreciable e inextensible, sobre un cuerpo que está ligado a ella. ROZAMIENTO: La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto
127Diagrama de cuerpo libreConsiste en la elaboración de un esquema que muestra las fuerzas externas que actúan sobre el objeto de estudio.
Una vez elaborado podemos plantear la segunda ley de newton para predecir el comportamiento dinámico de un sistema
128Diagrama de cuerpo libre: predecir su movimiento:Paso 1: definir el objeto de estudio
Paso 2: identificar las fuerzas externas
Paso 3: identifica la aceleración y elegir un sistema de referencia
Paso 4: relaciones geométrica y cinemática
Aplicar la Segunda ley de newton
129CampoSi dos cuerpos interaccionan entre sí ejerciendo cada uno de ellos una fuerza sobre otro. Y vamos situando el segundo cuerpo en distintas posiciones alrededor del primero, actuará en cada caso una fuerza distinta sobre él. Esto puede ser interpretado admitiendo que cada punto del espacio alrededor del primer cuerpo, está dotado de cierta propiedad, creada por éste, que hace que, al colocar allí un segundo cuerpo. actúe sobre él una fuerza.
130Ley de la Gravitación Universal de Newton:Toda partícula del universo atrae a toda otra partícula con una fuerza que es directamente proporcional al producto de las masas de las partículas, e inversamente al cuadrado de la distancia entre ellas. Se define ahora el campo gravitatorio (g) creado por M como la fuerza que se ejerce en cada punto sobre la unidad de masa, al colocarla en dicho punto
131GRAVEDAD Y SU RELACIÓN CON LA DISTANCIACuanto mayor sea la distancia al centro de la Tierra, será menor el peso del objeto. Un niño que pese 300N al nivel del mar sólo pesará 299N en la cumbre del Monte Everest. A mayores distancias, habrá menores fuerzas. Para distancias muy grandes, la fuerza de gravedad de la Tierra tiende a cero, pero nunca será igual a cero.
132MOMENTO DE UNA FUERZASe denomina momento de una fuerza respecto de un punto, al producto vectorial del vector posición r de la fuerza por el vector fuerza F. El momento de una fuerza es un vector perpendicular al plano determinado por el brazo de momento y la fuerza. Su sentido viene determinado por la "Regla de la mano derecha" o "Regla del tornillo"
1332º Condición de equilibrio: EQUILIBRIO ROTACIONALPara que un objeto esté en equilibrio rotacional, el momento neto que actúa sobre él alrededor de cualquier eje debe ser cero. En estos casos la condición de equilibrio rotacional se puede expresar como: ΣM=0
134EquilibrioLas cosas están balanceadas o son estables. Esta definición se aplica en el sentido mecánico a las fuerzas y momentos de fuerza. Las fuerzas no equilibradas producen aceleraciones traslacionales; pero las fuerzas equilibradas producen la condición que llamamos equilibrio traslacional. Momentos de fuerza no equilibrados producen giros; en tanto que momentos de fuerza equilibrados producen equilibrio rotacional.
135Equilibrio Según la primera ley de Newton del movimiento,cuando la suma de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es cero, éste permanece en reposo (estático) o en movimiento con velocidad constante. En ambos casos, decimos que el cuerpo está en equilibrio traslacional. Dicho de otra manera, la condición para que haya equilibrio traslacional es que la fuerza neta sobre un cuerpo sea cero; es decir: Fneta = ΣFi = 0 Esta condición se satisface en los ejemplos que se ilustran en las figuras a) y b). En estos ejemplos todas las fuerzas poseen la misma intensidad.
136hay dos condiciones de equilibrio; ambas definen el equilibrio mecánico.Se dice que un cuerpo está en equilibrio mecánico si se satisfacen las condiciones tanto para equilibrio traslacional como para el equilibrio rotacional: Fneta = ΣFi = 0 (para equilibrio traslacional). Mneto = ΣMi = 0 (para equilibrio rotacional). Algo con interés práctico es el equilibrio estático, que es la condición que se da cuando un cuerpo rígido permanece en reposo, es decir, un cuerpo para el cual v = 0 y no rota. Hay muchos casos en los que no queremos que las cosas se muevan, y esta ausencia de movimiento sólo puede darse si se satisfacen ambas condiciones de equilibrio.
137TRABAJO MECÁNICO•Dos conceptos esenciales: Movimiento, Fuerza. •Una fuerza realiza trabajo mecánico cuando al actuar sobre una partícula la desplaza •Se calcula como el producto escalar entre la fuerza y el desplazamiento de la partícula. •El trabajo efectuado por una fuerza constante que actúa sobre un objeto es igual al producto de las magnitudes del desplazamiento y el componente de la fuerza paralelo a ese desplazamiento
138TRABAJO: UNIDADES DE MEDIDASistema técnico: 1Kgf • m= 1Kgm (Kilometro)
Sistema Internacional: 1 N • m= 1J (Joule)
Sistema c.g.s: 1dina • cm= 1 ergio
1Kgm = 9,8J
1J = 1• 107 ergio
139TRABAJO NETOHay dos formas:
1. El trabajo neto o resultante realizado sobre un cuerpo, es igual a la suma algebraica de los trabajos realizados por las diferentes fuerzas aplicadas al cuerpo.
2. El trabajo neto o resultante realizado sobre un cuerpo, es igual a la fuerza resultante por el desplazamiento
140Si tenemos un cuerpo que se mueve una distancia bajo la acción de una fuerza constante F,definimos el trabajo hecho mediante la expresión: W=F•Δx.
El trabajo que hace una fuerza constante está dado por el producto escalar de la fuerza y el desplazamiento de la partícula.
141POTENCIA MEDIA. La potencia se define como la relación de transferencia de energía con el tiempo. La potencia se define como el trabajo hecho por unidad de tiempo. Así, si W es el trabajo hecho en un intervalo pequeño de tiempo, la potencia media será: Pot=W/Δt. La potencia se puede definir también como el producto escalar de la fuerza y la velocidad media. Las ecuaciones dan la potencia media durante un intervalo de tiempo Δt = tf – to
142POTENCIA MEDIA: Ecuacion
143UNIDADES DE TRABAJO Y POTENCIA 1Aún se utiliza la unidad de potencia conocida como caballo de fuerza (hp), que es igual a 745,7 W
144UNIDADES DE TRABAJO Y POTENCIA 2: Otra unidadOtra unidad utilizada para expresar el trabajo es el kilowatt hora (kWh), que es igual al trabajo hecho durante una hora por una máquina que tiene una potencia de un kilowatt.
Así:
1 Kilowatt hora= (10^3 W) (3.6 x 10^3s) = 3.6x 10^6 J
145Energía 1Está presente en el universo en distintas formas, aunque la energía se puede transformar de una forma a otra, el principio de la energía dice: La cantidad total de energía en el universo nunca cambia. Si se reduce una energía aumenta la otra.
146Energía 2La energía de un sistema es una propiedad del mismo que nos refiere a su capacidad para transformarse a sí mismo o a otros sistemas. Podemos tener un sistema donde normalmente existe un límite y este sistema puede interactuar entre sí y con el entorno
“La energía no se crea ni se destruye solo se transforma”
147ENERGIA MECÁNICA= ENERGÍA CINÉTICALa energía cinética de un objeto depende de: Su masa- Velocidad. Ec = ½ m. v2. La energía cinética que tiene un objeto es igual al trabajo requerido para llevarlo desde el reposo hasta ese valor de velocidad, o el trabajo que el objeto puede realizar mientras llega al reposo. Unidades de medida para medir energía: N. m= Joule
148ENERGIA MECÁNICA= ENERGÍA POTENCIALEs la energía que tiene un cuerpo asociada a su posición, un objeto puede almacenar energía gracias a su posición esta energía almacenada y lista es la energía potencial, ya que en su estado almacenado tiene el potencial de efectuar trabajo
149ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA:es la energía potencial de un cuerpo a causa de su posición elevada. Energía asociada a la posición de una partícula o cuerpo Energía a la configuración de un sistema. Ep = m. g. h. Es relativa respecto al nivel de referencia que consideremos y va a depender solo del peso y de la altura. Tiene importancia solo cuando cambia, es decir, cuando de efectúa trabajo o se transforma en alguna otra energía. Unidades: N. m= J
150ENERGÍA CINÉTICACuando lanzas una pelota realizas trabajo sobre ella para darle velocidad cuando sale de tu mano. La pelota en movimiento puede golpear algo y empujarlo, haciendo trabajo sobre eso que golpea. Si empujamos un cuerpo lo podemos mover.
151ENERGÍA POTENCIALUn objeto puede almacenar energía gracias a su posición. A la energía que se almacena y está lista para utilizarse se le llama Energía Potencial, ya que en su estado almacenado tiene el potencial de efectuar trabajo. Está asociada a la posición de un objeto dentro de algún sistema. Es una propiedad del sistema y no una propiedad del objeto.
152Se define un sistemaSe define un sistema como un conjunto de objetos o partículas que interactúan por medio de fuerzas o procesos que son internos al sistema.
153La energía potencial de la esfera de 10 N es igual (30J) en los tres casos,porque el trabajo que se efectúa para subirla 3 m es el mismo si
a) Se eleva con 10N de fuerza
b) Se empuja hacia arriba con fuerza de 6 N por el plano inclinado de 5m
c) Si se sube con 10 N por escalones de 1m. No se efectúa trabajo para moverla horizontalmente (no hay rozamiento)
154El teorema de trabajo y energíadice que el trabajo de una fuerza neta es igual a la variación de la de la Ec del cuerpo si esta fuerza solo provoca variación en el movimiento. Wneto= ΔEc -
WR = ½ m. Vf2 – ½ m. Vo2
Si la Fneta realiza un W > 0 ----> la V aumenta
Si la Fneta realiza un W < 0 ----> la V disminuye
Si la Fneta realiza un W = 0 ----> la V no cambia
155TRABAJO Y ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIAWg = – ΔEc
El trabajo realizado por la fuerza de gravedad sobre un cuerpo es igual a la variación de Energía Potencial Gravitatoria
156RELACIÓN ENTRE TRABAJO Y ENERGÍA POTENCIALConsideremos un sistema donde un objeto de masa m se mueve desde una altura inicial yi hasta una altura final yf sobre el suelo (despreciamos la resistencia del aire). Se mueve el cuerpo con velocidad constante para no variar su energía cinética A medida que el objeto se mueve la única fuerza que realiza trabajo es la gravitacional m.g. El trabajo de esta fuerza (que tiene dirección opuesta al desplazamiento ∆y).
157RELACIÓN ENTRE TRABAJO Y ENERGÍA POTENCIAL Ecuación
158Definimos a la cantidad m.g.ycomo la energía potencial gravitatoria Ep del sistema objeto- tierra: Ep = m . g . y
Al sustituir esta expresión en la ecuación de trabajo:
159El trabajo realizado sobre cualquier objeto por la fuerza de la gravedades igual a la diferencia de la energía potencial gravitatoria inicial y final. No depende de la trayectoria que sigue para ir de una posición a otra. Para resolver los problemas que involucran energía potencial se debe considerar un nivel de referencia, para la energía potencial gravitatoria se tomará arbitrariamente a la superficie terrestre como nivel de referencia cero.
160CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICAla suma de las energías cinética y potencial, llamada Energía Mecánica permanece constante. Éste es un ejemplo del Principio de Conservación de la Energía Mecánica. En cualquier sistema aislado de objetos que interactúan sólo por medio de fuerzas conservativas, la energía mecánica total del sistema permanece constante. Em = Eci + Epi = Ecf + Epf = constante
En forma más amplia: La energía no se puede crear ni destruir, se puede transformar de una forma a otra, pero la cantidad total de energía nunca cambia.
161TIPOS DE FUERZAS• FUERZAS CONSERVATIVAS: El trabajo es independiente de la trayectoria seguida
El trabajo en una trayectoria cerrada es cero
• FUERZAS NO CONSERVATIVAS: El trabajo depende de la trayectoria seguida
El trabajo es una trayectoria cerrada NO es cero
162ENERGÍA: TEMPERATURA Y CALOREl calor y la temperatura son magnitudes asociadas, aunque bien diferenciables. El calor es la energía responsable de los cambios térmicos mientras que, a diferentes temperaturas, se produce flujo de calor.
163DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURALa temperatura es la medida de la energía cinética media de las moléculas o átomos. El calor es la energía en tránsito de un cuerpo de mayor temperatura hacia otro con menor temperatura. La energía transferida de un objeto a otro debida a una diferencia de temperatura entre ellas se llama CALOR. La materia no contiene calor. El mayor o menor movimiento se interpreta como “calor” o “frio” respectivamente. Cuando coexisten dos estados, la temperatura es constante
164Fahrenheit a Celsius:
165Celsius a Fahrenheit
166Absoluta- Celsius
167La temperatura es una propiedadde la materia relacionada con la energía cinética media de las moléculas de un cuerpo. De tal manera que, si su energía cinética media molecular es elevada, su temperatura será elevada. La temperatura de un sistema es una medida de su estado relativo de calor o frío y nos permite determinar si éste se encuentra o no en equilibrio térmico con otros sistemas. Cuando dos o más sistemas se encuentran en equilibrio térmico, se dice que tienen la misma temperatura.
168TERMÓMETROSUn termómetro es cualquier dispositivo o sistema con el que se relaciona el valor de una de sus variables con la temperatura. Es deseable que el termómetro tenga una serie de características importantes.
169RELACIÓN ENTRE ESCALAS TERMOMÉTRICAS
170CALORLa energía transferida de un objeto a otro debida a una diferencia de temperatura entre ellas se llama calor. El calor es energía en tránsito de un cuerpo de mayor temperatura hacia otro con menor temperatura. Una vez transferida, la energía cesa de calentar.
171CANTIDAD DE CALORDurante la interacción que tiene lugar entre los cuerpos que tienden al equilibrio térmico, hay una transferencia de energía que se produce exclusivamente en virtud de una diferencia de temperatura. Cuando la transferencia concluye, la cantidad de energía que ha fluido, es calor. Si no hay transferencia de energía no podemos hablar de calor. El calor no se acumula, es energía en tránsito.
172UNIDAD DE MEDIDA DEL CALORCaloría (cal)
Es la cantidad de energía que es necesaria transferir para aumenta la temperatura de 1g de agua de 14,5°C a 15,5°C
1 cal = 4,18 Joule
1 kcal = 1000 cal
1 kcal = 4180 Joule
173MEDICIÓN DEL CALORCAPACIDAD CALORÍFICA: La capacidad calorífica de una sustancia es la cantidad de calor que necesita recibir para que su temperatura se eleve en un grado.
CALOR ESPECÍFICO: la cantidad de calorías necesarias para elevar un grado la temperatura de una unidad de masa de dicha sustancia
CALOR LATENTE: al calor que entrega o cede un cuerpo por unidad de masa, cuando éste cambia de estado. Fase
174MEDICIÓN DEL CALOR CALOR LATENTE: Fase:describe un estado específico de la materia
175EQUILIBRIO TÉRMICOSi un cuerpo adquiere calor, es porque otro lo cede Q absorbido = –Q cedido. *Sea A el cuerpo de menor temperatura: A/tA tA
176EQUILIBRIO TÉRMICO Ecuación
177La capacidad calorífica de cualquier sustancia,se define como la cantidad de calor requerida para cambiar 1 grado la temperatura de una unidad de masa de la sustancia. C= Q/ΔT cal/°C
Donde Q es la cantidad de calor que se necesita para producir un cambio de temperatura T del cuerpo.
178Calor específico:es la capacidad calorífica de un material por unidad de masa: Ce= Q/ m • ΔT
Unidades: cal/g • °C , J/kg • °C
179CALOR LATENTESe llama calor latente al calor que entrega o cede un cuerpo por unidad de masa, cuando éste cambia de estado. L= Q/m
Unidades: cal/g , J/kg
180CAMBIOS DE ESTADO DE UN CUERPOEl calor no siempre provoca un cambio de temperatura. Cuando un cuerpo se encuentra a la temperatura en que cambia de estado, el calor que intercambie se utilizará para producir el cambio indicado, y no causará variación de temperatura. Microscópicamente, esto significa que la energía suministrada al cuerpo se invierte en alteraciones de su estructura, sin cambiar la velocidad promedio de las moléculas.
181Se denomina calorimetríaal estudio de la medición de las cantidades de calor. De acuerdo al Principio de Conservación de la Energía se puede afirmar: *Cuando dos cuerpos aisladores intercambian energía calórica, la cantidad recibida por uno de ellos es igual, pero de signo contrario, a la cantidad cedida por el otro. Esto significa que la suma de todos los calores intercambiados es cero. Calor liberado = Calor absorbido. ∑Q Intercambiados = 0
182Calorimetría: De acuerdo al Principio de Conservación de la Energía se puede afirmar:*En un sistema aislado el calor pasa espontáneamente de un cuerpo de temperatura más alta a otro cuerpo de temperatura más baja hasta alcanzar el equilibrio térmico. *La cantidad de calor recibido por un cuerpo durante determinada transformación es igual a la cantidad cedida para realizar la transformación inversa. Si el calor de fusión del hielo es 80 cal/g, el de solidificación del agua será -80 cal/g.
183LEY DEL INTERCAMBIO TÉRMICOSi consideramos dos cuerpos de masa m1y m2 que están a distinta temperatura (t1 y t2respectivamente) que se ponen en contacto. La energía térmica pasará de más caliente al más frío, hasta que se alcance la situación de equilibrio térmico a una temperatura te.
184LEY DEL INTERCAMBIO TÉRMICO Ecuación
185DILATACIÓN DILATACIÓN TÉRMICA LINEALα: Coeficiente medio de dilatación lineal
186DILATACIÓN DILATACIÓN TÉRMICA SUPERFICIALβ: Coeficiente de dilatación volumétrica
187DILATACIÓN DILATACIÓN TÉRMICA VOLUMÉTRICAY: Coeficiente de dilatación volumétrica
188DILATACIÓN TÉRMICAPara un mismo material β=2 α; y= 3α
Unidades °C–1 K–1
α depende de la temperatura, por eso se toma un valor medio en un intervalo de temperatura
Usualmente α>0 el aumento de temperatura provoca dilatación de la materia
189DILATACIÓN LINEALExperimentalmente se ha demostrado que la variación de longitud que sufre una varilla depende linealmente de la longitud original de la varilla (L0) y de la variación de la temperatura a la cual se somete. Al ser ΔL directamente proporcional a Lo. ΔT se puede afirmar que están ligadas por un coeficiente constante “α” que es la constante de proporcionalidad y recibe el nombre “coeficiente de dilatación lineal”
190DILATCION SUPERFICIALCuando se calienta una lámina de material„ se dilata tanto su largo como su ancho. Consideremos una lámina rectangular de largo ao y ancho bo, a una temperatura T. Al ser calentada la lámina, el largo se incrementa hasta a y el ancho hasta b, a una temperatura Tf. Cada una de las dimensiones sufre dilatación lineal
191DILATACIÓN VOLUMÉTRICAConsidera un bloque macizo de cierta sustancia, en forma de paralelepípedo rectangular en el cual las dimensiones son ao; bo y co, a la temperatura inicial Ti, y dimensiones a, b, c a la temperatura final Tf. Demuestra que el nuevo volumen es igual a. El valor de 3α corresponde al valor del coeficiente de dilatación volumétrica, que se encuentra tabulado y suele denominarse “γ”, coeficiente de dilatación volumétrica.
192Si un objeto sólido tiene un agujero, ¿Qué sucede con el tamaño del agujero al aumentar la temperatura del cuerpo?En realidad, el agujero también se expande. Todas las dimensiones lineales de un objeto cambian del mismo modo al cambiar la temperatura. Cuando se dilata una arandela se debe tener en cuenta que el agujero de la misma se agranda, en la misma proporción que el diámetro exterior de la arandela
193FLUÍDOSEs una sustancia que puede fluir. Adopta la forma del recipiente que lo contiene
Distancias intermoleculares mayores
Fuerzas entre moléculas más débiles
Soportan esfuerzas más débiles
NO soportan esfuerzos de corte
194SÓLIDOSe componen de partículas llamadas átomos, los cuales se mantienen unidos rígidamente por fuerzas interatómicas. Tiene forma propia
Distancias intermoleculares cortas
Moléculas ordenadas
Fuertes fuerzas entre moléculas
Soportan esfuerzos de tensión, corte y compresión
195DIFERENCIA ENTRE FLUIDO LÍQUIDO Y GASEOSOLas partículas en un líquido se encuentran más unidas que las de un gas
El volumen del líquido dentro de un recipiente, permanece constante con una superficie límite bien definida
El gas no posee límite y se difunde en el aire disminuyendo su densidad
196Densidad
197Peso Especifico
198PRESIÓNMagnitud ESCALAR
Puede variar de un punto a otro del fluido
Pr=Fn/S
199UNIDADES DE PRESIÓN
200PRESIÓNAl aplicar una fuerza en un ángulo arbitrario el fluido NO soporta esfuerzos cortantes
La única componente que actúa es la normal o perpendicular a la superficie del fluido