Modulo 1. Física de ondas y fluidos

Tema 1. Fluidos en reposo
1. Principio de Pascal
  1. Establece: "La presión aplicada a un fluido encerrado se transmite sin disminución a todas las partes del fluido y las paredes del recipiente"
    1. Su formula es:
  2. Densidad
  3. Presion
    1. Es la fuerza que actúa en una superficie determinada
2. Principio de Arquímedes
  1. Establece: " Si un cuerpo está parcial o totalmente sumergido en un fluido, éste ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso de un fluido, éste ejerce una fuerza hacia arriba sobre el cuerpo igual al peso del fluido desplazado por el cuerpo
    1. Ejemplo: Mar muerto
  2. La fuerza que actúa es la de flotación, la cual se puede calcular como la masa del objeto por la gravedad
3. Tensión superficial
  1. Establece: "La fuerza neta sobre una molécula dentro del volumen del líquido es cero, pero una molécula en la superficie es atraída hacia el volumen. Por esta razón, el líquido tiende a reducir al mínimo su área superficial, tal como lo hace una membrana estirada"
    1. Se debe a que todas las moléculas de un líquido ejercen fuerzas de atracción entre sí
  2. Capilaridad
    1. Es la capacidad del fluido de subir por un tubo capilar (de diámetro pequeño)
Tema 2. Dinámica de fluidos
1. Ecuación de continuidad
  2. El flujo o caudal (Q) de un liquido incomprensible que pasa por un conducto cerrado es igual al volumen (v) de fluido que pasa por unidad de tiempo (t)
    3. Se divide en:
      1. Flujo Turbulento
      2. Flujo Laminar
        "Es el movimiento de un fluido en el que cada partícula del fluido sigue la misma trayectoria (al pasar de un punto en particular) que la seguida por las partículas que la precedieron"
        De esto se obtiene:
        Tasa de volumen o flujo
2. Ecuación de Bernoulli
  1. Supone que el fluido es incomprensible, que el flujo es laminar o estable y que no tiene viscosidad o fricción interna
  2. Ecuación de trabajo y energía
3. Teorema de Torricelli
4. Fluidos no ideales
  1. Viscosidad
    1. Es fricción interna en un fluido. Las fuerzas viscosas se oponen al movimiento de una porción de un fluido en relación con otra
      1. Ejemplo: lava de un volcán, la miel y la sangre
  2. Turbulencia
    1. Flujo turbulento
      1. Es cuando un fluido aumenta su velocidad hasta exceder un cierto valor crítico
Tema 3. Vibración
1. Movimiento periódico
  1. Es cuando un cuerpo tiene las siguientes características: 1. Se mueve de un lado a otro 2. La trayectoria del movimiento es fija 3. Regresa a cada posición 4. Regresa a cada velocidad 5. En un intervalo de tiempo definido
  2. Por ejemplo: el movimiento de un árbol a causa del viento
2. Movimiento armónico simple
  1. Es cuando un cuerpo tiene las siguientes características: 1.El movimiento es periódico 2.En ausencia de fricción 3.Fuerza proporcional al desplazamiento 4. Producido por una fuerza de restitución 5.Fuerza en dirección opuesta al desplazamiento
    1. Periodo
      1. Es el tiempo que tarda el cuerpo en regresar a su posición original, su símbolo es T y su unidad básica es el segundo
    2. Frecuencia
      1. Es la relación inversa del periodo, su símbolo es f y su unidad es el hertz
    3. Angulo
      1. Es el paso de un punto a otro, su unidad básica es el radian
        radian se representa con el símbolo rad
        Es la relación entre el segmento de arco S respecto al radio R
3. Ecuaciones de movimiento
  1. Posición
    1. Su símbolo es la letra x y su unidad básica es el metro (m)
  2. Velocidad
    1. Es la rapidez con la que varía la posición X respecto al tiempo, su unidad básica es el metro por segundo
  3. La aceleración
    1. Es la rapidez con la que varia la velocidad, su unidad básica es el metro por segundo al cuadrado
4. Fenómenos de onda
  2. Resorte
    1. Su constante es K, que nos define como el desplazamiento que puede llegar a tener al aplicarle fuerza a uno de sus extremos
Tema 4. Ondas
1. Onda mecánica
  1. Transversal
    1. Es cuando la perturbación se puede propagar en dirección transversal a la vibración de cada partícula del cuerpo como el caso de una cuerda
  2. Longitudinal
    1. La vibración se puede propagar en dirección longitudinal a la vibración de cada partícula del cuerpo como el caso de un resorte
2. Los sismos y su relación con las ondas
  1. Cuando se produce una perturbación por el movimiento de las placas tectónicas de la tierra esta produce una propagación de ondas, estas ondas pueden ser de diversos tipos
    1. Longitudinales
    2. Transversales
    3. Ondas Love
    4. Ondas Rayleigh
3. Ondas sonoras
  1. Sonido
    1. Es una onda mecánica longitudinal que se propaga a través de un medio elastico
      1. Fuente de vibración es cualquier objeto que produce sonido
        Es producto de la fuente de resonancia
Tema 5. Sonido
1. velocidad del sonido
  1. La velocidad del sonido depende del medio
    1. En el aire a 0° C y a nivel del mar aproximadamente igual a v=331 m/s
    2. Para una varilla se calcula con la formula:
    3. Para un solido extendido:
    4. Para un fluido
    5. Para un gas
    6. Para un gas ideal
2. Efecto Doppler
  1. Se refiere al cambio aparente en la frecuencia de una fuente de sonidos cuando hay un movimiento relativo de la fuente y del oyente
    1. A la fuente del sonido se le llama emisor
      1. El emisor genera un sonido de frecuencia F lo que equivale a la longitud de la onda
        Su formula es
3. Características del sonido
  1. Sonido Audible
    1. Ondas Sonoras en el intervalo de frecuencia:
      1. 20 < f < 20kHz
  2. Intensidad sonora
  3. Umbral de audición
  4. Umbral de dolor
  5. Tono
    1. Equivale a la fuerza de sonido
  6. Pulsaciones
    1. Se genera cuando se combinan una señal de frecuencia con otra señal de frecuencia un poco mayor

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