6 guia ingreso fisica

8/13/2019 6 Guia Ingreso Fisica

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Gua de Fsica para el examen de ingreso a la UNAM

1. MedicinLa Fsica es una ciencia basada en las observaciones y medidas de los fenmenos fsicos.

Medir. Es comparar una magnitud con otra de la misma especie llamada patrn.Magnitud. Es todo aquello que puede ser medido.

1.1 Unidades y conversiones:

Unidades fundamentales del Sistema Internacional de UnidadesMagnitud Longitud Masa Tiempo Intensidad

el ctricaTemperatura Intensidad

luminosa!antidadsustancia

Unidades metro "ilogramo segundo ampere "elvin candela molSmbolo m "g s # $ cd mol

Unidades derivadas

Magnitud Traba%o &uer'a (resin (otencia &recuencia )elocidad *ensidadUnidades %oules ne+ton pascal +att ,ert' longitud - tiempo masa-volumenSmbolo / (a 0 1' m-s $g-m 2

&actores de conversin entre el sistema ingles y el SIUnidad (ulgada 3in4 (ies 3ft4 5arda 3yd4 Milla 3mi4 Libra 3lb4 6n'a 3o'4 7aln 3gal4

Factor deequivalencia

8.89:; m 8.28;< m 8.=>;> m >?8= m 8.;:; "g 8.898 =

b4 !onvertir 28 m2 a cm2

Solucin 22@22?

2 cm28888888cm>82m>

cm>8m28 ==

c4 !onvertir 98 m-s a "m-min.

Solucin min-"m9.>min> s?8m>888"m>s m98 =d4 !onvertir >:8 ft -,r a m-s.

Solucin s-m8>[email protected]>89@.>ft>m28:.8

s2?88,r >

,r ft>:8 9 ==

e4 !onvertir >9 lb-s a $g-,r

Solucin ,r -$g>=?88,r -$g>8=?.>,r >

s2?88lb>

$g;:;.8s

lb>9 ; ===

f4 !onvertir 8.;8 "m-s a mi-,r.Solucin

,r -mi8=:.

s2?88"m>

m>888m?8=>

mi>s

"m;.8 9 ==


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2. CinemticaLa mecnica es la rama de la fsica que trata del movimiento de los cuerpos incluyendo el reposo como uncaso particular de movimiento.Cinemtica . #nali'a el movimiento de los cuerpos atendiendo solo a sus caractersticasF sin considera lascausas que coproducen. #l estudiar cinemGtica se consideran las siguientes magnitudes con sus unidades

respectivas*istancia Tiempo )elocidad #celeracin

m s m-s m-s9"m , $m-, $m-, 9ft s ft-s ft-s9mi , mi-, mi-, 9

2.1 Movimiento Rectilneo- Movimiento. Es el cambio de posicin de un cuerpo con respecto a un punto de referencia en el

espacio y en tiempo.- Trayectoria. Es la ruta o camino a seguir por un determinado cuerpo en movimiento.-

Distancia. Es la separacin lineal que eHiste entre dos lugares en cuestinF por lo que se considerauna cantidad escalar.- Desplazamiento. Es el cambio de posicin de una partcula en determinada direccinF por lo tanto

es una cantidad vectorial.- elocidad media . epresenta el cociente entre el despla'amiento total ,ec,o por un ob%eto 3mvil4

y el tiempo en efectuarlo.Movimiento !ectilneo Uniforme "M#!#U#$Un ob%eto se mueve con movimiento rectilneo uniforme cuando recorre distancias iguales en tiemposiguales es decir su velocidad es constante. 5 lo ,ace a largo de un recta.

donde d C distancia total 3 mF "mF ft 4 t C tiempo total 3 sF minF ,r 4v C velocidad media 3 m-s F "m-,r F ft-s 4

E%emplosa4 Un automvil recorri ;:8 $m en : ,oras para ir de la !iudad de M Hico a la (laya de #capulco. J!uGlfue la velocidad media del recorridoK

%atos F&rmula Sustituci&n !esultado

d C ;:8 "mt C : , t

dv =

,:"m;:8

v = vC =8 "m-,

b4 Un venado se mueve sobre una carretera recta con una velocidad de @9 $m - ,rF durante : minutos J udistancia recorre en este tiempoK1ay que ,acer conversiones para que las unidades sean ,omog neas

Tiempo s288s?8:min>

s?8min: ==

)elocidadsm

98s2?88

m>888@9"m>

m>888s2?88

,>,

"m@9 ==


v C 98 m-st C 288 s d C vt d C 98 288 d C ?888 m

td

v =


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c4 eali'ar una grGfica dDt del comportamiento de un automvil que partiendo del reposoF se mueve con unavelocidad constante de 2 m-s.

Movimiento Uniformemente Acelerado "M#U#A$El movimiento acelerado incluye a la cada libre y al tiro vertical cambiandociertas variables.

M.U.#. !ada libre y Tiro vertical

*istancia 3d4 #ltura 3,4

#celeracin 3a4 #celeracin de lagravedad 3g4g C =.m- s9 N 3>8 m- s94

La aceleracin es la relacin de cambio de la velocidad en el tiempo transcurrido y se representar con lasiguiente ecuacin

a C aceleracin 3m- s94)f C velocidad final 3m-s4)i C velocidad inicial 3m-s4

t C tiempo 3s4 #l anali'ar la ecuacin anterior se obtienen las siguientes conclusiones

Si la velocidad final es mayor que la velocidad inicial entonces la aceleracin es positiva y por lo tantoel mvil acelera.

Si la velocidad final es menor que la velocidad inicial entonces la aceleracin es negativa y por lotanto el mvil desacelera 3frena4.

I.t

vva if

= II.9

attvd

9

i += III. ad9)) 9i9f += I).

t9

vvd if

+=

donde vf C velocidad final 3m-s4 d C despla'amiento 3m4 vi C velocidad inicial 3m-s4 a C aceleracin 3m-s94 t C tiempo 3s4

t)i)f

a =


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EHisten otras frmulas aplicadas al M.U.#. *e estas relaciones surgen mGsF pero solamente si sondespe%adas. !nlisis del M.".!.

Si el mvil parte del reposoF entonces su velocidad inicial 3vi4 es igual a cero. Si el mvil se detiene 3frena4F entonces su velocidad final 3vf4 es igual a cero.

Gr'ficas de Movimietos

E%emplosa4 Un ve,culo se mueve a ra'n de >8 m-sF al transcurrir 98 sF su velocidad es de ;8 m-s. J!uGl es su

aceleracinK


vi C >8 m-svf C ;8 m-s t C 98 s t

vva if

= 98>8;8

a = a C >.: m-s9

b4 Un motociclista parte del reposo y eHperimenta una aceleracin de 9 m- s9 J u distancia ,abrGrecorrido despu s de ; sK


vi C 8

a C 9 m-s9

t C ; s 9at

tvd9

i +=

9

4;394;38d

9

+= d C >? m

c4 *el grGfico siguiente reali'a una descripcin del movimiento y ,allar la aceleracin del mvil.

El mvil parte del reposo y acelera ,asta alcan'ar una velocidadde >: m-s. *e los >8 s a los 9: sF se despla'a a velocidad constante de >: m-s. # partir del segundo 9: empie'a a desacelerar y se detiene a los ;8 s.

La aceleracin

de 8s a >8s :.>>8

8>:a == m-s9

de >8s a 9:s 8>:

>:>:a == m-s9

de 9:s a ;8s >>:

>:8a == m-s9F

el signo es negativo porque la grGfica no sube ba%a ypor lo tanto es una desaceleracin.


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2.2 Cada libreTodo cuerpo que cae desde el reposo o libremente al vacoF su velocidad inicial valdrG cero y su aceleracinserG de g C =. m-s9.

I. gtv = II. g,9v = III.9

gt,

9

= I). g,9

t =

donde v C velocidad 3m-s4 , C altura 3m4 t C tiempo 3s4E%emplosa4 Un niOo de%a caer una pelota desde una ventana de un edifico y tarda 2s en llegar al sueloF J!uGl es la

altura del edificioK. !onsiderar g C >8 m-s9


t C 2 sg C >8 m-s9 9

gt,

9

=9

423>8,

9= , C ;: m

b4 Se de%a caer un ob%eto desde un puente que esta a 8 m-s9


, C 8 m-s9

g,9v = 4839v =d C ;8 m-s

2.3 Tiro verticalSi un cuerpo se lan'a verticalmente ,acia arribaF su velocidad disminuirG uniformemente ,asta llegar a unpunto en le cual queda momentGneamente en reposo y luego regresa nuevamente al punto de partida. Se,a demostradoF que el tiempo que tarda un cuerpo en llegar al punto mas alto de su trayectoriaF es igual que

tarda en regresar al punto de partidaF esto indica que ambos movimientos son iguales y para su estudio seusan las mismas ecuaciones que en la cada libreF solo ,ay que definir el signo que tendrG PgQ.

I. gtvv if = II.9

gttv,

9

i = III. g,9)) 9i9f += I). g9v

,9i

maH = ).

gv

t is =

donde vf C velocidad final 3m-s4 , C altura 3m4 vi Cvelocidad inicial 3m-s4

ts C tiempo de subida 3s4 ,maH C altura mGHima 3m4 t C tiempo 3s4E%emplos

a4 Se lan'a un proyectil verticalmente ,acia arriba con una velocidad de ?8 m-sF J!uGl es la altura mGHimaalcan'arGK. !onsiderar g C >8 m-s9


vi C ?8 m-sg C >8 m-s9 g9

v,

9i

maH =4>839

4?83,

9

maH = , maH C >8 m-s9



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vi C 28 m-sg C >8 m-s9 g

vt is = >8

28t s = d C 2s

2.4 Tiro parablicoEs un movimiento que estG compuesto por los movimientos M. .U. y M.U.#. y ademGs forma un Gngulo deelevacin con el e%e ,ori'ontal 3H4. El procedimiento para resolver problemas y sus frmulas principales son

*escompnganse la velocidad inicial )i en sus componentes )i H C )i cos R )i y C )i sen R

Las componentes ,ori'ontal y vertical de posicin 3altura4F en cualquier instante estarGn dadas porH C )iH y C )iy t g t9

Las componentes ,ori'ontal y vertical de la velocidad en cualquier instante estarGn dadas por) H C )iH ) y C )iy g t

La posicin y velocidad finales se pueden calcular a partir de sus componentes.

#ltura mGHima( )

g9

sen)

g9

sen)

5

9i

99i

maH

=

=

Tiempo de #ltura mGHimag

sen)t imaHy

=

Tiempo en el #ireg

sen)9t iaire

=

#lcance mGHimog

cossen)9

g

9sen)U

9i

9i

maH

=

=

E%emploa4 Se lan'a un proyectil con un Gngulo de 28V con respecto a la ,ori'ontalF con una velocidad de ;8 m-sF

J!uGl es la altura mGHima alcan'adaF el tiempo en que el proyectil permanece en el aire y su alcance,ori'ontalK. !onsiderar g C >8 m-s 9


vi C ;8 m-sR C 28Vg C >8 m-s9

( )g9

sen)5

9i

maH

=

g

sen)9t iaire

=

g

9sen)U

9i

maH

=

( )4>83928sen;8

59

maH=

>828sen4;839

t aire=

>8239sen4;83

U9

maH=

5maH C 98 m

s;t aire =

=maHU >2< m


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(uestionario )>. J!uGl de los siguientes ob%etos es un buen patrn para medir el largo de una canc,a de baloncestoK

a4 La cuarta delentrenador

b4 Una varilla metGlica c4 Un resorte d4 Los pasos de unapersona

9. Se define como la representacin fsica de una magnitud utili'ada como unidad.a4 Medir b4 (atrn c4 Magnitud d4 Longitud

2. *e las magnitudes fsicas siguientesF J!uGl es una magnitud fundamental de SIa4La presin b4 La resistencia

el ctricac4 La temperatura d4 La energa

;. Selecciona una unidad derivadaa4 Metro b4 $ilogramo c4 Mol d4 oules

:. # cuantos pies equivalen 2 mKa4 =8= m - , c4 >8=888 m -s d4 >8= "m -,

8< $m - ,rF durante 2 minutos J u distanciarecorre en este tiempoKa4 :;8 "m b4 :; m c4 :;88 m d4 :; "m

=. Un tigre que parte del reposo alcan'a una velocidad de 28 m-s en >:s. J!uGl fue su aceleracinK

a4 9 m-s b4 8.: m-s c4 9 m - s9

d4 9 m9

- s9

>8. #l despe%ar la aceleracin PaQ de la eHpresin III. ad9)i)f 99 += se obtiene

a4 99 d)f 9)ia += b4d9

)i)f a

99 = c4d

)i9)f a

99 = d4

99 d)f 9)ia =

>>. Se de%an caer en el vaci tres esferas de oroF madera y plastilina. J!uGl llegarG primero al pisoKa4 La bola de oro b4 Las tres llegan %untas c4 La de madera d4 La de plastilina

>9. Un niOo de%a caer una pelota desde una ventana que estG a ?8m de altura sobre el suelo. !alcular eltiempo que tarda en caer y la velocidad con que c,oca contra el suelo.

a4 t C 2.: ,F ) f C 2;.? m-s b4 t C 2.: sF )f C 2;.2 m-s c4 t C 2 sF )f C 2; "m-s d4 t C ;sF )f C ;8m-s

>2. Una pelota de b isbol se lan'a ,acia arriba con una con una velocidad inicial de 98m-s. !alcular eltiempo para alcan'ar la altura mGHima y su altura mGHima.a4 t C 9 sF 98.2< m b4 t C W 9sF , C 98.2< m c4 t C 9 sF , C D 98.2< m d4 t C 98 sF , C

9.2 m

>;. Una pelota de golfF es lan'ada con una velocidad de ;8 m-s formando un Gngulo de ?8X. J!uGl es sualcance mGHimo ,ori'ontalKa4 98 2 m b4


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#. ectores

3.1 Magnit d escalar y vectorialLas cantidades utili'adas en el estudio de la fsica se clasifican segAn sus caractersticas en escalares yvectoriales.

Magnitud $scalar. Es la que queda definida con slo indicar su cantidad en nAmero y unidad de medida.E%em : $gF 98X!F 9:8 m9 F ;8 mgMagnitud ectorial. Es la que ademGs de definir cantidad en nAmero y unidad de medidaF se requiereindicar la direccin y sentido en que actAan. Se representan de manera grGfica por vectoresF los cualesdeben tener

ectores en plano cartesiano.

&orma ectangular Magnitud del vector

donde ) C Magnitud del vector ) H C !omponente ,ori'ontal

) y C !omponente vertical YC *ireccin del vector

E%emplosa4 J!ual es la magnitud del vector 4m2Fm;31 =

K.


1H C ; m1y C 2 m

9y

9H 111 += ( ) ( )

99 m2m;1 +=

1 C : m

b4 J!ual es la magnitud del vector 4s-m?Fs-m


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Los m todos para encontrar la suma de vectores pueden ser grGficos y analticos 3 matemGticos 4.M%todo gr&ico'La suma geom trica de vectores.(ara reali'ar la suma grGfica de dos vectoresF utili'amos el Zm todo del paralelogramoZ. (ara elloF tra'amosen el eHtremo del vector (F una paralela al vector y viceversa. #mbas paralelas y los dos vectoresFdeterminan un paralelogramo. La diagonal del paralelogramoF que contiene al punto origen de ambosvectoresF determina el vector suma 3la resultante4

M%todo analtico. Se descompone el vector en sus componentes rectangulares PHF yQ [ aplicando lasfunciones trigonom tricas seno y coseno. Siendo R el Gngulo.

(H C ( cos R (y C ( sen R.

E%emploa4 Un auto recorre 98 "m ,acia el /orte y despu s 2: "m en una direccin ?8X al 6este del /orte.*etermine magnitud y direccin del despla'amiento resultante del auto.

C # \

H C D 2: cos ?8X C "m:.>@9>M2: =


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y C 2: sen ?8X 98

C "m2>.:8982>.289892

2: =+=+

( ) ( ) ( ) ( ) km Ry Rx R 27.5331.502.17 2222 =+=+=

El Gngulo C tanD>o>8@

Hy ==

(. Dinmica

4.1 ! er"aSe denomina &uerza a cualquier accin o influencia capa' de modificar el estado de movimiento o de reposode un cuerpoF es decirF de imprimirle una aceleracin modificando su velocidad. (ara medir las fuer'asnecesitamos compararlas con otra que se toma como unidad[ por ello ,emos de definir la Unidad de fuer'a.La unidad de fuer'a del Sistema Internacional es el /e+ton. !uyo smbolo es /. (ara medir las fuer'as seutili'an unos instrumentos llamados dinammetros basados en que la deformacin producida por una fuer'aes proporcional a dic,a fuer'a. La fuer'a es una magnitud vectorial.E%emplosa4 J!uGl es la magnitud de la fuer'a resultante aplicada a un cuerpoF si e%ercen en l dos fuer'as &>C 328 /F =8X 4 y &9 C 3;8 /F 8X4

El Gngulo que se forma entre los vectores es de =8X[ por lo tanto se aplica Teorema de (itGgoras paraencontrar la resultante.

( ) ( ) ( ) ( ) /:8;8289&>& 9999 =+=+=

(ara encontrar el Gngulo que se ,ace la resultante

o> 88 / se desli'a sobre una tabla. !alcular la fuer'a que se debe aplicar al bloque para quese mueva con una velocidad constante si a4 La tabla se encuentra en posicin ,ori'ontal. b4 La tabla seencuentra con un Gngulo de ;:X respecto al suelo. *espreciando la friccin.

a4 El Gngulo es de 8XF por lo que cos 8X C >.

& C &H C 3>88 /4H3cos 8X4 C >88 /

o45=

)b)a


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b4 El Gngulo es de ;:XF por lo que

sen ;:X C cos ;:X C99 C 8.@8@>

& C 3(4 3sen ;:4 C >8899 C @8.@> /

4.2 #eyes de $e%ton1ra. Ley )Ley de la inercia* . Un ob%eto en reposo permanece en reposo y un ob%eto en movimientoFcontinuarG en movimiento con una velocidad constante a menos que se aplique una fuer'a eHterna netapara modificar dic,o estado.La masa )m*F es la medida de la inercia de un cuerpo. Su unidad de medida 3$g4

+da# *e, . La aceleracin de un ob%eto es directamente proporcional a la fuer'a neta que actAa sobre l einversamente proporcional a su masa. Es decir si la fuer'a aumenta la aceleracin aumenta[ pero si la masaaumenta la aceleracin disminuye.

m&

a = . !uando una fuer'a neta sobre un cuerpo es ceroF su aceleracin es

cero 3a C 84.

donde a C aceleracin 3 m-s9 4 & C &uer'a 3/4 m C masa 3$g4

+eso ),* . Es la fuer'a de atraccin que e%erce la tierraF sobre cualquier cuerpo que esta sobre su superficie.El peso se mide con un dinammetro y su unidad en el sistema internacional es el ne+ton 3/4.

gm0 =

#ra. Ley )ley de la accin y de la reaccin*. Establece que si dos cuerpos interactAanF la fuer'a e%ercidasobre el cuerpo > por el cuerpo 9 es igual y opuesta a la fuer'a e%ercida sobre el cuerpo 9 por el cuerpo >.E%emplosa4 J!ual es el valor de la fuer'a que recibe un cuerpo de 28 $gF la cual le produce una aceleracin de 2

m-s9

K


m C 28$ga C 2 m-s9

am& = 42328& = /=8& =

b4 J!uGl es el peso de un cuerpo cuya masa es de ?8 $gK


m C?8 $g g C =.< m-s9gm0 = 4


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centmetro. Su valor es num ricamente igual al de la fuer'a que se requiere para producir unadeformacin unidad.

& C " s

4.3 &' ilibrio rotacionalMomento de torsin se puede definir como la tendencia a producir un cambio en el movimiento de rotaciny queda definida por la siguiente ecuacin

M C momento de torsin. 3/m4 d&M = &C fuer'a. 3/4

dC bra'o de palanca. 3m4

El -razo de la palanca )d* se define como la distanciaF medida perpendicularmente a la lnea de accin dela fuer'a dada para causar un movimiento de rotacin.Si la fuer'a & tiende a producir una rotacin contara al movimiento de las manecillas del relo%F el momentode rotacin resultante serG considerado positivo. Los momentos de torsin en el sentido de las manecillasdel relo% serGn negativas # continuacin se muestran algunos e%emplos de bra'os de palancas.

E%emploa4 !omprobar que la siguiente balan'a se encuentra enequilibrio

m/;88498839M 9 == m/;884>883;M> == !omo los dos momentos torsionales son igualesF por lo tanto el sistema se encuentra en equilibrio.

(uestionario ))>. Una cantidad escalar queda definida pora4 Su unidad b4 Su direccin y

magnitudc4 Un nAmero y una

unidadd4 Su direccin y sentido

9. *ados dos fuer'as &> y &9F especificar el Gngulo que deberGn formar los vectores para que la magnitudde su suma sea mayor.a4 >


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:. Si dos cuerpos de igual masa reciben fuer'as resultantes diferentesF de forma tal que la aceleracin delprimero es 2m-s9 y la del segundo es >.: m-s 9F entonces podemos concluir que la fuer'a resultante sobre elprimero es]a4 El doble de la del

segundob4 La mitad que la del

segundoc4 Igual en

ambos casod4 /o se puede saberF pues no se

conoce el valor de la masa

?. La fuer'a].a4 Es la capacidad de

reali'ar traba%ob4 Es el resultado de la

aplicacin de energac4 Es una magnitud

escalar d4 Es una magnitud

vectorial

@. J!uGl de los siguientes enunciados es correctoKa4 La fuer'a de accin

aparece primero ydespu s la reaccin

b4 La fuer'a de accin yreaccin aparecen enel mismo cuerpo

c4 La fuer'a de accin y reaccinson de igual magnitudF igualdireccin y sentido

d4 /ingunaescorrecta

y m9 separadas una distancia d. Si esta distancia de separacin se reduce a lamitadF la fuer'a de gravitacin se]

a4 !uadriplica b4 *uplica c4 educe a la mitad d4 Se mantiene constante

=. El peso de un cuerpo en la Tierra es de ?8 / y su peso en una estrella de radio igual al de la Tierra es de>


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& C >88 /d C : m

d&T = 4:3>88T = :88T =

b4 J u traba%o se reali'a al levantar un cuerpo de =88 / desde el suelo ,asta 2 m de alturaK


& C 0 C=88 / d C 2 m

d&T = 423=88T = 9@88T =

(.2 +otenciaEs la rapide' con la que reali'a un traba%o.

0atts

(FtiempoTraba%o

( === > "+ C >888 +atts y > 1( C @;? +attS

E%emplosa4 #l reali'ar un traba%o de >:88 en un tiempo de 8.: sF J!uGl es la potencia desarrolladaK


T C >:88 t C 8.: s t

T( =

:.8>:88

( = +atts2888( =

b4 JEn cuanto tiempo se desarrolla un traba%o de 9;88 F con un motor de


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b4 J# qu altura se encuentra una paloma en reposo que tiene una masa 8.: "g y cuya energa potencial esde :88 K

(.4 ColisionesLa cantidad de movimiento0 momento lineal o mpetu )momentum*0 es una magnitud vectorial igual alproducto de la masa del cuerpo multiplicada por su velocidad en un instante determinado.

( C mv

Conservacin del mpetu. El mpetu total antes del impacto es igual al mpetu total despu s del impactom>u> m9u9 C m>v> m9v9.

. Termodinmica

-.1 Calor y temperat raEl calor es la una forma de energa que pasa de un cuerpo a otro y sus unidades son las caloras y los

%oules. La temperatura es la medida del promedio de la energa cin tica de cada mol cula[ sus unidades songrados !elsiusF &a,ren,eit y $elvin.

-.2 &scalas termom,tricasCelsius' Es la medida de grados de temperatura que toma como base el punto de fusin 38V!4 y el punto deebullicin 3>88V!4 del agua a > atmsfera.Fa ren eit' Es la medida en grados &a,ren,eit que propone 329V&4 para el punto de fusin y 39>9V&4 alpunto de ebullicin del agua a > atmsfera.

3elvin' Toma como base la temperatura mGs ba%a que puede obtenerse 3cero absoluto4 y corresponde aD9@2V! C 8V$.

%atos F&rmula Sustituci&n ('lculos !esultado

m C ?8"g

v C >8m-s

9mv9>

Ec = 9>8M?8M9>

Ec = ?888M9>

Ec = Ec C 2888

%atos f&rmula Sustituci&n ('lculos !esultado

m C 8.: "gEp C :88 g C >8 m-s

mg,Ep = gmEp

, =>8M:.8

:88, = , C >88m

1m1u 2u

2m

colisinlade Antes

1v1m 2m

2v

colisinlade Despus


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E%emplosa4 J!uGl es la equivalencia al convertir 9:8 V! a V$K


T C 9:8V! 9@2!$ += 9@29:8$ += :92$ =

b4 J!uGl es la equivalencia al convertir 9:8 V! a V&K%atos F&rmula Sustituci&n !esultado

T C9:8 V! 29!:=

& += 2949:83:=

& += ;


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Sustancia #gua 1ielo )apor 1ierro !obre #luminio

(lata )idrio Mercurio

(lomo

!e en cal-gX! >.88 8.:8 8.;< 8.>>2 8.8=2 8.9>@ 8.8:? 8.>== 8.822 8.82>

E%emplo

a4 J!uGl es la cantidad de calor necesario para que 8.98 "g de plomo su temperatura de 98X ! a >88X !.

-.4 #eyes de la termodin*micaLey cero . Si los cuerpos # y \ estGn en equilibrio t rmico con un cuerpo !F entonces # y \ estGn enequilibrio t rmico entre s y el intercambio neto de energa entre ellos es cero.

1a Ley . En la transformacin de cualquier tipo de energaF en energa calorficaF o viceversaF la energaproducida equivaleF eHactamenteF a la energa transformadaF es decir que la energa no se crea ni sedestruyeF slo se transforma. Una forma alterna PEn cualquier proceso termodinGmicoF el calor 3 4 netoabsorbido por un sistema es igual a la suma del equivalente t rmico del traba%o 3`04 reali'ado por l y elcambio en su energa interna

3`U4./0 1 /U 2 /3

+a *e,# #firma la imposibilidad de movimiento continuoF esto es queF todos los procesos de la naturale'atienden a producirse slo con un aumento de entropa y la direccin del cambio siempre es en la delincremento de la entropaF o que no eHiste mGquina queF sin recibir energa eHteriorF pueda transferir calor aotroF 3de mayor temperatura4 para elevar su temperatura.4a *e,# La entropa de todo slido cristalino puro se puede considerar nula a la temperatura del ceroabsoluto.

-.( +ropiedades generales de la materia1ay dos tipos de propiedades que presenta toda la materia (ropiedades EHtensivas 3generales4 y(ropiedades Intensivas 3especficas4.

- Las +ropiedades $4tensivas dependen de la cantidad de materiaF por e%emplo (esoF )olumenFInerciaF ImpenetrabilidadF *ivisibilidadF (orosidadF LongitudF Energa (otencialF !alorF etc.

- Las +ropiedades 5ntensivas no dependen de la cantidad de materia y pueden ser una relacin depropiedadesF por e%emplo TemperaturaF (unto de &usinF (unto de EbullicinF ndice de efraccinF!alor EspecficoF *ensidadF !oncentracinF etc.

Teora cin%tica de los gases . Es una teora fsica que eHplica el comportamiento y propiedadesmacroscpicas de los gases a partir de una descripcin estadstica de los procesos molecularesmicroscpicos y sus postulados son

Los gases estGn constituidos por partculas que se mueven en lnea recta y al a'ar. Este movimiento se modifica si las partculas c,ocan entre s o con las paredes del recipiente.

%atos f&rmula Sustituci&n ('lculos !esultado

C Km C 988 gTi C 98X !Tf C >88X !!eC 8.82>cal-gX !

4iTT3mL

e!f

=

C m!e3T f DTi4

C 988 8.82>


18/33

El volumen de las partculas se considera despreciable comparado con el volumen del gas. Entre las partculas no eHisten fuer'as atractivas ni repulsivas. La energa cin tica de las partculas es proporcional a la temperatura absoluta del gas.

-.- #eyes de los gasesLey de 6oyle7Mariotte # temperatura constanteF el volumen de una masa dada de un gas ideal esinversamente proporcional a la presin a que se encuentra sometido[ en consecuenciaF el producto de lapresin por su volumen es constante.

9)9(>)>( = donde ( C (resin 3 atm F mm 1g F $g-cm9 4T C constante ) C )olumen 3m2 F lts4

Ley de C arles # presin constanteF el volumen de una masa dada de un gas ideal aumenta en >-9@2respecto a su volumen a 8V! por cada V! que eleve su temperatura. #nGlogamenteF se contrae en >- 9@2respecto a su volumen a 8V! por cada grado V! que descienda su temperaturaF siempre que la presinpermane'ca constanteF o sea que

9T)

>T>) 9= donde ) C )olumen 3m2 F lts4

( C constante T C Temperatura 3 V$ 4

Ley de 8ay7Lussac' # volumen constanteF la presin de una masa dada de un gas ideal aumenta en >-9@2respecto a su presin a 8V! por cada V! que aumente o disminuya su temperatura. Siempre que suvolumen permane'ca constanteF o sea que

9T(

>T>( 9= donde ( C (resin 3 atm F mm 1g F $g-cm9 4

) C constante T C Temperatura 3 V$ 4

*e, general del estado gaseoso5El volumen ocupado por la unidad de masa de un gas idealF es directamente proporcional a su temperaturaabsolutaF e inversamente proporcional a la presin que se recibe#

9T9)9(

>T>)>( =

E%emploa4 La presin del aire en un matra' cerrado es de ;?8 mm1g a ;:X!. J!uGl es la presin del gas si secalienta ,asta >9:V! y el volumen permanece constanteK

*e, de los gases ideales# EHpresa la relacin entre el volumenF la temperaturaF la presin y el nAmero demoles de una masa gaseosa.

P 1 n ! 6 ) C volumenF ( C presinF n C no. de molesF T C temperatura absoluta.

%atos F&rmula Sustituci&n ('lculos !esultado

( > C ;?8 mm1gT> C ;:X!C 2>9:X!C 2=

>

T(

T( =

2= Si un ,ombre de ;8 V&

>8. Si se convierten 9;8X& a grados !entgrados 3!elsius4F se obtienea4 :>2V! b4 D>>: V! c4 D 22V! d4 >>: V!

>>. J!uGl es el modelo matemGtico que representa la ley del gas idealK

a4 ( ) C n T b4 ( > )> C ( 9 )9 c49

99

>

>>

T)(

T)( = d4

9

9

>

>

T)

T) =

>9. El enunciado P# temperatura constanteF el volumen de una masa dada de un gas ideal es inversamenteproporcional a la presin a que se encuentra sometidoQF se refiere a la ley

a4 Ley \oyleD Mariotte b4 (rimera ley de latermodinGmica

c4 Ley de !,arles d4 Ley de 7ay Lussac

>2. Un sistema absorbe 988 cal y al mismo tiempo efectAa un traba%o de ;8 sobre sus alrededores. J!uGles el aumento de la energa interna del sistemaK 3> cal C ;.9 4

a4 9;8 b4 >?8 c4 =98 d4 @?8

>;. J!uGl es mecanismo que permite a la energa radiante via%ar en el vacoKa4 !onduccin b4 !onveccin c4 adiacin d4 *ilatacin


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>:. J u nombre recibe la propagacin del calor ocasionado por el movimiento de la sustancia calienteKa4 !onduccin b4 !onveccin c4 adiacin d4 *ilatacin

9. :ndasUna onda es una perturbacin que se propaga desde el punto en que se produ%o ,acia el medio que rodeaese punto. Las ondas materiales 3todas menos las electromagn ticas4 requieren un medio elGstico parapropagarse. El medio elGstico se deforma y se recupera vibrando al paso de la onda.:ndas longitudinales el movimiento de las partculas que transportan la onda es paralelo a la direccin depropagacin de la onda. (or e%emploF un resorte que se comprime y el sonido.:ndas transversales las partculas se mueven perpendicularmente a la direccin de propagacin de laonda.

/.1 Caractersticas de las ondasLa longitud de onda ) * es la distancia entre dos crestas de la onda. 3tiene unidades de longitud mmF cmFmF etc.4

La mGHima altura de la onda se denominaamplitud y tambi n se mide en unidades de longitud.El perodo es el tiempo T que tarda la onda en recorrer un cicloF es decir en volver a la posicin inicialF pore%emplo de una cresta a la cresta siguiente.La &recuencia es el nAmero de ondas emitidas por el centro emisor en un segundo. Se mide en ciclos -s3unidades de ciclos o veces por segundoF es decir unidades de la inversa del tiempo4F en otras palabras lafrecuencia es la rapide' con la cual la perturbacin se repite por s misma. La frecuencia es la inversa delperodo T.

T>

f = donde f C &recuencia 3 1' ciclos-s 4

T C (eriodo 3s4

La velocidad de propagacin de la onda. *ado que velocidad es distancia dividida por el tiempo en quese recorri dic,a disntanciaF en nuestro caso podemos eHpresarlo como Longitud de onda - (erodoF y comola inversa del perodo 3>-T4 es la frecuenciaF entonces tenemos que

donde v C )elocidad de propagacin 3 m- s 4v C .f C Longitud de onda 3m4

f C &recuencia 3 1' ciclos-s 4

Esta dependerG de las propiedades del medio que eHperimenta la perturbacin. (or e%emplo las ondassonoras se propagan en el aire a una velocidad menor que a trav s de los slidos. Las ondaselectromagn ticas que se propagan en el vacoF es decir que no requieren medio que se perturbe parapropagarseF lo ,acen una velocidad muy alta de 288.888 $m. - seg 3la velocidad de la lu' que se ladenomina c4.Fenmenos ondulatorios . Son los efectos y propiedades eH,ibidas por las entidades fsicas que sepropagan en forma de onda

- Di&raccin. 6curre cuando una onda al topar con el borde de un obstGculo de%a de ir en lnea rectapara rodearlo.


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- $&ecto Doppler . Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las ondas y elreceptor de las mismas.

- 5nter&erencia. 6curre cuando dos ondas se combinan al encontrase en el mismo punto del espacio.- ;e&le4in. 6curre cuando una ondaF al encontrarse con un nuevo medio que no puede atravesarF

cambia de direccin.- ;e&raccin. 6curre cuando una onda cambia de direccin al entrar en un nuevo medio en el que

via%a a distinta velocidad.- :nda de c o88 1' de frecuencia tiene una longitud de onda de >>m. !alcular la velocidadcon que se propaga.


) C Kf C >88 1'

C >> m

) C f ) C >88 >>C >>88 ) C >>88 m-s

b4 La cresta de una onda producida en la superficie libre de un lquido avan'a 8.; m-s. Tiene una longitud deonda de ?H>8D2 mF calcular su frecuencia.


f C K C ?H>8D2 m

) C 8.; m-s

f C ) - f C 8.; - ?H>8D2 f C 8.8??H>82 1'

=. $lectromagnetismo(arga el7ctrica#Es la propiedad que tiene la materia de constituirse por Gtomos que a su ve' se componen de electrones3carga negativa4F protones 3carga positiva4 y neutones 3 sin carga el ctrica4.En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga el ctrica se denomina coulom- 3smbolo !4.Se dice que PLas cargas del mismo signoF se repelen y cargas con signos diferentes se atraenQ

Un cuerpo puede electri'arse por tres formas frotamientoF contacto e induccin.- $lectrizacin por &rotamiento . Si frotamos una barra de ebonita con un paOo de lana podemos

verificar que se material y el paOo ,an quedado electri'ados. Las cargas desarrolladas son designos distintos.

- $lectrizacin por contacto . Es cuando se toca un cuerpo con otro cuerpo electri'ado esto pasa enla mayora de los metales.

- $lectrizacin por induccin . !uando un cuerpo cargado se aproHima a otro cuerpoF en el eHtremodel cuerpo prHimo al que estG electri'ado aparece una carga inducida de signo opuesto al de lacarga inductora y en eHtremo opuesto aparece una carga del mismo signo.


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En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga el ctrica se denomina coulom- 3smbolo !4.Se define como la cantidad de carga que pasa por una seccin en > segundo cuando la corriente el ctricaes de > amperF y se corresponde con la carga de ?F9: _ >8 >< electrones.

Conductores . Materiales que facilitan el flu%o de electrones. Todos los metales son eHcelentesconductores. !islantes. Materiales que se oponen al flu%o de los electrones.

0.1 #ey de Co lombLa fuer'a e%ercida por una carga sobre otra es directamente proporcional al producto de ambas cargas 3q> yq94 e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r entre las cargas.

9r 9q>q$&

= . donde $ es la constante de proporcionalidad[ su valor es 9!9m/=>8=$ =

donde q> y q9 C !argas el ctricas 3 ! 4 r C distancia entre cargas 3 m 4

E%emplosa4 !alcular la fuer'a el ctrica entre dos cargas cuyos valores son q> C 9 milicoulombsF q9 C ; milicoulombsF

al estar separadas en el vaco por una distancia de 28 cm.

%atos f&rmula Sustituci&n !esultado

q> C 9H>8D2 !q9 C ; H>8D2 ! r C 8.2 m

9!

9m/=>8=$ =

9r 9qM>q$& =

( )92.8

2>8H;2>8H94=>8H=3&

=

& C 8: /

b4 *eterminar la distancia a la que se encuentran dos cargas el ctricas de @H>8DH>8 D2 /.


q> C @H>8D< !q9 C @ H>8D< ! & C ;.;>H H>8D2 /

9!

9m/=>8=$ =

9r 9qM>q$& =

2>8H;>.;

8H@8H@=>8H=r

= r C 8.>m C >8 cm

0.2 Campo el,ctrico!ampo el ctricoF regin del espacio donde se ponen de manifiesto los fenmenos el ctricos. Se representapor E y es de naturale'a vectorial. En el Sistema Internacional de unidades el campo el ctrico se mide enne+ton-culombio 3/-!4.

q

&E =

0.3 #ey de mLa cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamenteproporcional a la fuer'a electromotri' aplicada al circuitoF e inversamente proporcional a la resistencia totaldel circuito. Esta ley suele eHpresarse mediante la frmula

)I = donde

I la intensidad de corriente en ampersF


23/33

) la fuer'a electromotri' en volts y la resistencia en o,ms.

E%emploa4 Un calentador el ctrico absorbe :# cuando se conecta a una tensin de >>8). !alcular su resistencia.

%atos F&rmula Sustituci&n !esultado C K

I C :#) C >>8) I

) = 99:

>>8 == C 99

b4. 1allar la intensidad de corriente que circula por un tostador el ctrico de < de resistencia quefunciona a >98 ).


I C K C <

) C >98)

)

I = >:98I == I C >: #

0.4 +otencia &l,ctricaLa potencia el ctrica se define como la cantidad de traba%o reali'ado por una corriente el ctrica o la rapide'con que se reali'a un traba%o. La potencia se mide en +atts 3+4

I)( = I( 9= )(9

=tT

( =

El potencial el ctrico ) en cualquier punto de un campo el ctrico es igual al traba%o T que se necesitareali'ar para transportar a la unidad de carga desde el potencial cero ,asta el punto considerado.

LT

) =

E%emplo>. J!uGnta potencia consume una calculadora que funciona con = ) y 8.> #K


( C K) C = )I C 8.> #

( C ) I ( C = 8.> C 8.= ( C 8.= 0

9. Una secadora de pelo de ?8 0 se conecta a una lnea de >98 ) J!uGnta corriente circula por ellaK%atos F&rmula Sustituci&n !esultado

I C K( C ?8 0) C >98 )

)(

I =

:.8>98?8

I == I C 8.: #

0.( Circ itos el,ctricos!ircuito el ctricoF es el trayecto o ruta de una corriente el ctrica.Circuito en serie.Es aqu l en que los dispositivos o elementos del circuito estGn dispuestos de tal manera que la totalidad dela corriente pasa a trav s de cada elemento sin divisin ni derivacin en circuitos paralelos.

13

2

Serie

1

2

3

(aralelo


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!uando en un circuito ,ay dos o mGs resistencias en serie

e C > 9 2 ) T C ) > ) 9 ) 2 IT C I> C I9 C I2

(ircuito en paralelo . Si las resistencias estGn conectadas paralelamente.

2>

9>

>>

e> ++= ) T C ) > C ) 9 C ) 2 IT C I> I9 I2

0.- Campo magn,ticoUna barra imantada o un cable que transporta corriente pueden influir en otros materiales magn ticos sintocarlos fsicamente porque los ob%etos magn ticos producen un campo magn tico . Los camposmagn ticos suelen representarse mediante lneas de campo magn tico o lneas de fuer'a . En cualquierpuntoF la direccin del campo magn tico es igual a la direccin de las lneas de fuer'aF y la intensidad delcampo es inversamente proporcional al espacio entre las lneas.

La induccin electromagn%tica es el fenmeno que origina la produccin de una diferencia de potencialel ctrico 3volta%e4 en un medio o cuerpo eHpuesto a un campo magn tico variable.Ley de !mpere . ue la lnea integral de un campo magn tico en una trayectoria arbitrariamente elegida esproporcional a la corriente el ctrica neta ad%unta a la trayectoriaF es decir que la corriente el ctrica produceun campo magn tico direccionado.Ley de Faraday Esta indica que siempre que se mueve un alambre a trav s de las lneas de fuer'a de uncampo magn ticoF se genera en este 3alambre4 una corriente el ctricaF misma que es proporcional alnAmero de lneas de fuer'a cortadas en un segundo.La relacin entre el campo magn tico y una corriente el ctrica estG dada por la ley de #mpere.

(uestionario )>. #l arro%ar una piedra en un estanque de aguaa4 Se propaga unapartcula

b4 Se propaga una onda c4 /o se propaga unaonda

d4 El agua no se mueve

9. !uando lan'amos una bola de billar sobre una ,ilera de bolas de billara4 /o se produce unaonda

b4 Se produce una ondatransversal

c4 Se produce una ondalongitudinal

d4 Se produce una ondacircular

2. En las cuerdas de guitarra las ondas que se producen sona4 Transversales b4 Longitudinales c4 !irculares d4 Elpticas

;. Si la frecuencia de una onda es de : 1' y su longitud es de >8cmF J!uGl es su velocidadKa4 : m-s b4 8.: m-s c4 8.> m-s d4 >8 m-s

:. Una onda se propaga en aceite con una velocidad de 8.8@ m-sF J!uGl es la longitud de onda de unaperturbacin de >8 1'.a4 8.88@ m b4 8.8@ m c4 8.@ m d4 @ m

?. Si la frecuencia de una onda aumenta ; vecesF su longituda4 #umenta ; veces b4 /o cambia c4 *isminuye d4 *isminuye a la cuarta

parte@. J ui n estudio cuantitativamente la interaccin entre las cargas el ctricas en reposo empleando unabalan'a de torsinKa4 6ersted b4 !oulomb c4 &araday d4 MaH+ell


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=. Si la distancia entre dos cargas el ctricas iguales es cuatro veces mayor que la distancia original entreellasF la nueva fuer'a de repulsin esa4 !uatro veces mayor b4 !uatro veces menor c4 *iecis is veces mayor d4 *iecis is veces menor

>8. (or un conductorF en >8sF pasa una carga igual a 9: !. La intensidad de la corriente el ctrica esa4 9: # b4 >8 # c4 : # d4 9.: #

>>. Una secadora de pelo de ?8 0 se conecta a una lnea de >98 ) J!uGnta corriente circula por ellaa4 @9 888 # b4 9 # c4 > # d4 8.: #

>9. #l partir un imGn en dos partes se obtienea4 (olos magn ticosaislados

b4 *os pie'as sin polosmagn ticos

c4 *os imanes con un solopolo

d4 *os nuevosimanes

>2. En los circuitos representados en las figurasF los focos #F \ y ! son iguales y las pilas tambi n soniguales. J u sucede con el brillo de los focosK

a4 Los tres focos brillanigual

b4 Los focos \ y ! brillanigualF pero menos que

#

c4 El foco # brilla mGsque \ y \ brilla mGsque !

d4 Los focos \ y ! brillanigualF pero mGs que #

>. ?idrulicaMecnica de &luidosF parte de la fsica que se ocupa de la accin de los fluidos en reposo o en movimientoFas como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniera que utili'an fluidos. Se subdivide en dos camposprincipales la estGtica de fluidosF o ,idrostGticaF que se ocupa de los fluidos en reposoF y la dinGmica defluidosF que trata de los fluidos en movimiento."n &luido es una sustancia que se deforma continuamente con la aplicacin de una fuer'a y debido a supoca co,esin intermolecular carece de forma propia.

iscosidad. Es la oposicin de un fluido a las deformaciones tangenciales. (uede medirse a trav s de unparGmetro dependiente de la temperatura llamada coeficiente de viscosidad o simplemente viscosidad.

.1 +resin(resinF en mecGnicaF fuer'a por unidad de superficie que e%erce un lquido o un gas perpendicularmente adic,a superficie. La presin suele medirse en atmsferas 3atm4[ en el Sistema Internacional de unidades3SI4F la presin se eHpresa en ne+tons por metro cuadrado[ un ne+ton por metro cuadrado es un pascal3(a4. La atmsfera se define como >8>.29: (aF y equivale a @?8 mm de mercurio.

La presin se define como fuer'a entre superficie 3Grea4 #&( =La presin es mayor a medida que el Grea es mGs pequeOaF aunque la fuer'a que se aplique sea la mismaFes decirF la presin es inversamente proporcional a la magnitud del Grea y directamente proporcional a lamagnitud de la fuer'a.

.2 +rincipio de +ascalToda presin que se e%erce sobre un lquido encerrado en un recipienteF se transmite con la mismaintensidad a todos los puntos del lquido y a las paredes del recipiente que los contiene.

.3 +rensa idr* licaEs una aplicacin del principio de (ascal. Un depsito con dos mbolos de distinta seccin conectados a lpermite amplificar la fuer'a aplicada en el mbolo pequeOo y ademGs cambia la direccin de la fuer'aaplicada.

A

Pila

8

(

Pila


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El ZgatoZ ,idrGulico empleado para elevar coc,es en los talleres es una prensa ,idrGulica. *a una venta%amecGnica.

af

#&

= df

*& =

& C &uer'a en el mbolo mayor 3/4 f C &uer'a aplicada en el mbolo menor 3/4

# C #rea del mbolo mayor 3 m9 4 a C #rea del mbolo menor 3 m9 4 * C *iGmetro del mbolo mayor 3 m 4 d C *iGmetro del mbolo menor 3 m 4

E%emploa4 El mbolo menor de una prensa ,idrGulica mide 98 cm9 de Grea y el mbolo mayor :=cm9 de Grea. J ufuer'a se obtendrG en el mayor si se aplica una fuer'a de >:/ en el mbolo menorK


& C Kf C >: /a C 98 cm9

# C := cm 9

af

#&

=

9:.;;98

:=>:& ==

& C ;;.9: /

b4 J u superficie tiene el mbolo mayor de una prensa ,idrGulica si sobre l actAa una fuer'a de >=?8 /para equilibrar la presin e%ercidad por el mbolo menor de >8 cm9 de superficieF en el que actAa una fuer'a

de ;= /K%atos F&rmula Sustituci&n !esultado

# C Kf C ;= /a C >8 cm9& C >=?8 /

af

#&

=

;88;=

>8M>=?8 # ==

# C ;88 cm 9

.4 +rincipio de 5r' medesTodo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empu%e 3E4F ascendente igual al peso 3(4 del fluidodesalo%ado. El fluido desalo%ado es igual al volumen del cuerpo que se introdu%o en el fluido. *e acuerdo a

las magnitudes del peso y del empu%e tendremos>. Si el peso de un cuerpo es menor al empu%e que recibeF flota porque desalo%a menor cantidad dellquido que su volumen.

9. Si el peso de un cuerpo es igual al empu%e que recibeF permanece en equilibrioF es decirF sumergidodentro del lquido.

2. Si el peso de un cuerpo es mayor al empu%e que recibeF se ,undeF sufriendo una disminucinaparente del peso.

El empu%e que recibe un cuerpo sumergido en un lquido se determina multiplicando el peso especfico dellquido por el volumen desalo%adote ste.

9 1 Pe:E%emplo>. !alcular el empu%e que recibe un ob%eto cuyo volumen es de 98 cm2 sumergido en un lquido de (e C 8.@2/.


F f


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E C K(e C 8.@2 /) C 98 cm 2

E C (e )

E C 8.@2 98C>;.? E C >;.? /

.( +resin idrost*ticaLa presin ,idrostGtica en un punto del interior de un fluido en reposo es directamente proporcional a ladensidad del fluidoF dF y a la profundidadF ,.

P; 1 d:;:g . La presin ,idrostGtica slo depende de la densidad del fluido y de la profundidadFg es constante e igual a =F m-s9.

P; 1 Pe : ;# La presin ,idrostGtica en cualquier puntoF puede calcularse multiplicando el pesoespecfico 3(e4 del lquido por la altura 3,4 que ,ay desde la superficie libre dellquido ,asta el punto considerado.

.- 6astoEl gasto de un lquido se define como la relacin entre el volumen del lquido que fluye por un conducto y eltiempo que tarda en fluir

t)

7 =

Tambi n se calcula multiplicando la velocidad que lleva el lquido por el Grea de la seccin transversalG 1 A:v sus unidades son m 2-s

./ Teorema de TorricelliLa velocidad con la que sale un lquido por un orificio de un recipienteF es igual a la que adquirira un cuerpoque se de%ara caer libremente desde la superficie libre del lquido ,asta el nivel del orificio.(uestionario

>. J!uGl es una de las caractersticas comunes entre lquidos y gasesK

a4 Tener color b4 (oder fluir c4 Tener volumen (ropio d4 Tener forma propia 9. Una mu%er de


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La ley de Snell nos permite calcular la velocidad de la lu' 3c C 288888 "m-s4F en diferentes medios de

propagacinE%emplo>. La velocidad de la lu' en el agua es el @: de la correspondiente en el aire. *etermine el ndice derefraccin del agua.


n C K) en el aire c C 288888"m-s) en el agua C 99:888"m-s

vc

n =

99:888288888

n =

n C >.22

17.2 &spe)os y lentesLos espe%os y los lentesF son dispositivos que traba%an sobre las bases de la formacin de imGgenes porrefleHin y refraccin. 5 estos son comAnmente usados en instrumentos y sistemas pticos tales comomicroscopiosF telescopios y lupas.!uando se unen dos espe%os por uno de sus lados formando un cierto Gngulo y al colocar un ob%eto entrese observarG un nAmero n de imGgenes.

>2?8

n8

= F donde R es el Gngulo entre los espe%os y n es el nAmero de imGgenes.

El modelo matemGtico 3ecuacin4 que se aplica tanto a los espe%os y a las lentes es

q

>

p

>

f

> += F donde p C distancia al ob%eto

Fq C distancia de la imagen y f C longitud focal de la lente.

E%emploa4 J!uGntas imGgenes se observaran de un ob%eto al ser colocado en medio de dos espe%os planos queforman un Gngulo de ?8XK


/ C K

R C ?8X>

2?8n

8

= :>?8

2?8n

8== / C : imGgenes


30/33

b4 *eterminar la situacin de un ob%eto con respecto a un espe%o esf rico cncavo de >

p>

f >

+= p9

p>

>.?@ _ >8 W9; "g. y una masa >


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- !rnold Eommer&el. !omplet el modelo atmico de \o,r considerando que las rbitas descritaseran circulares y elpticas.

11.2 !sica n clearLa radiactividad . Es un fenmeno fsico naturalF por el cual algunas sustancias o elementos qumicosllamados radiactivosF emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotogrGficasF ioni'argasesF producir fluorescenciaF atravesar cuerpos opacos a la lu' ordinariaF etc. Las radiaciones emitidaspueden ser electromagn ticas en forma de rayos o rayos gammaF o bien partculasF como pueden sernAcleos de 1elioF electrones o protones.La radiactividad puede ser

a4 /atural manifestada por los istopos que se encuentran en la naturale'a.b4 #rtificial o inducida manifestada por radioistopos producidos en transformaciones artificiales.

Se comprob que la radiacin puede ser de tres clases diferentes>. ;adiacin al&a' son flu%os de partculas cargadas positivamente compuestas por dos neutrones y

dos protones 3nAcleos de 1elio4. Son desviadas por campos el ctricos y magn ticos. Son pocopenetrantes aunque muy ioni'antes. 5 son muy energ ticos.

9. ;adiacin -eta' son flu%os de electrones 3beta negativas4 o positrones 3beta positivas4 resultantesde la desintegracin de los neutrones o protones del nAcleo cuando este se encuentra en un estado

eHcitado. Es desviada por campos magn ticos. Es mGs penetrante aunque su poder de ioni'acinno es tan elevado como el de las partculas alfa. (or lo tanto cuando un Gtomo eHpulsa una partculabeta aumenta o disminuye su nAmero atmico una unidad 3debido al protn ganado o perdido4.

2. ;adiacin gamma' son ondas electromagn ticas. Es el tipo mGs penetrante de radiacin. #l serondas electromagn ticas de longitud de onda cortaF tienen mayor penetracin y se necesitan capasmuy gruesas de plomo u ,ormign para detenerlos.

La &isin nuclear es una reaccin en la que una emisin de neutrones y radiacionesF es acompaOada por laliberacin de una gran cantidad de energa se divide el nAcleo atmico..Esta es una reaccin entre nAcleos de Gtomos ligeros que conduce a la formacin de un nAcleo mGspesadoF acompaOada de liberacin de partculas elementales y de energa.

(uestionario )>. !ientfico que descubri el electrna4 *emcrito b4 T,omson c4 *alton d4 ut,erford

9. !ientfico que determino la eHistencia de orbitas circulares y elpticas en el Gtomo.a4 Sommerfeld b4 \o,r c4 (lanc" d4 Einstein

2. En proceso de fisin nuclearF el nAcleo pesadoa4 #bsorbe neutrones y

pasa a ser un nAcleomGs pesado

b4 Se divide en nAcleosmGs ligeros

c4 #bsorbe electrones d4 #bsorbe protones

;. *urante una reaccin de fisin nuclear a4 Se absorbe poca

energab4 Se absorbe gran

cantidad de energac4 Se libera una gran

cantidad de energad4 /i se absorbe ni se

libera energa :. En las reacciones en cadenaF el nAmero de neutrones que se produce en cada etapaa4 /o cambia b4 *isminuye c4 *isminuye a la mitad d4 #umenta

?. Si durante una reaccin nuclear un nAcleo atmico se divide en varios nAcleos mGs ligeros que lFestamos en presencia de

a4 Una reaccin encadena

b4 Una reaccin de fisin c4 Una reaccin defusin

d4 Una reaccin deintercambio inico

@. Un rayo de lu' incide con un Gngulo de 28X respecto a la normal de un espe%o. El Gngulo de refleHin en

este caso esa4 ;:X b4 ?8X c4 =8X d4 28X


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.9;H>8: "m-s b4 >.9;H>8: m-s c4 9.;9H>82 "m-s d4 2H>8: "m-s

>8. Un rayo luminoso llega a la superficie de separacin entre el aire y el vidrioF con un Gngulo de incidenciade ?8X. J!uGl es el Gngulo de refraccinK ndice de refraccin del vidrio 3n4 es igual a >.:

a4 ?8X b4 2:X c4 28X d4 /o eHiste

>>. Una canica de ; cm de diGmetro se coloca a 98cm de una lente convergente que tiene una distanciafocal de >9 cm. J# qu distancia se forma la imagenK

a4 8.822 cm b4 8.8


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;espuestas a Cuestionario de Fsica

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)>. b >. c >. c >. b >. b > b9. b 9. c 9. d 9. c 9. d 9 a2. c 2. c 2. a 2. a 2. b 2 b;. d ;. d ;. a ;. b ;. d ; c:. c :. a :. c :. a :. b : d?. c ?. d ?. c ?. a ?. b ? b@. d @. d @. b @. b @. c @ d8 b>>. b >>. a >>. d >> c>9. b >9. a >9. d>2. c >2. d >2. a>;. c >;. c

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( re' MontielF 1 ctor[Fsica General [ (ublicaciones !ultural[ Tercera Edicin 988?\uec,eF &rederic" . y *avid #. erde[ Fundamentos de Fsica Tomo II[ Mc7ra+D1ill[ SeHta EdicinTraduccin Ernesto Morales (ea"e!armona 7on'Gle'F (edro y #lfonso )argas !isneros[ Fsica ) [ !ompaOa Editorial /ueva Imagen S# de!)

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