LEY CERO

La Ley cero de la termodinámica nos dice que si tenemos dos cuerpos llamados A y B, con diferente temperatura uno de otro, y los ponemos en contacto, en un tiempo determinado t, estos alcanzarán la misma temperatura, es decir, tendrán ambos la misma temperatura. Si luego un tercer cuerpo, que llamaremos C se pone en contacto con A y B, también alcanzará la misma temperatura y, por lo tanto, A, B y C tendrán la misma temperatura mientras estén en contacto.

De este principio podemos inducir el de temperatura, la cual es una condición que cada cuerpo tiene y que el hombre ha aprendido a medir mediante sistemas arbitrarios y escalas de referencia (escalas termométricas).

Otra interpretación de la ley cero de la termodinámica que establece:

Si un cuerpo A está en equilibrio térmico con un cuerpo C y un cuerpo B también está en equilibrio térmico con el cuerpo C, entonces los cuerpos A y B están en equilibrio térmico. Esta curiosa nomenclatura se debe a que los científicos se dieron cuenta tardíamente de la necesidad de postular lo que hoy se conoce como la ley cero: si un sistema está en equilibrio con otros dos, estos últimos, a su vez, también están en equilibrio. Cuando los sistemas pueden intercambiar calor, la ley cero postula que la temperatura es una variable de estado, y que la condición para que dos sistemas estén en equilibrio térmico es que se hallen a igual temperatura.

Cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero se encuentran en equilibrio térmico entre sí.

A fin de explicar el concepto de equilibrio térmico considere dos bloques de cobre de la misma geometría y peso, aislados de los alrededores, pero en contacto entre sí. Uno de los bloques esta mas caliente que el otro por lo tanto su temperatura es mayor, su resistencia eléctrica y su volumen también lo son. Al entrar en contacto los dos bloques aislados de sus alrededores se produce un intercambio(interacción), energética, que puede observarse a través del decremento de temperatura, volumen y resistencia eléctrica en el bloque mas caliente; al mismo tiempo se lleva acabo un aumento de las mismas propiedades en el bloque frío. Cuando todos los cambios observables cesan, esta interacción la térmica o de calor a terminado y se dice que ambos bloques han alcanzado el equilibrio térmico.

Observe que la propiedad denominada temperatura es una medida del nivel energético de los cuerpos y determina cuando se encuentra en equilibrio térmico con otro cuerpo o con un sistema.

TERMODINAMICA

La termodinámica es una de las ramas del quehacer científico que comparten la física y la química. En su sentido literal la palabra quiere decir “calor en movimiento” y tradicionalmente decimos que es el estudio de los procesos energéticos en sistemas térmicos: máquinas y reacciones químicas. Es difícil explicarlo de manera sencilla pero podemos decir que cuando comunicamos un sistema cerrado a una temperatura con otro que se encuentra a otra temperatura se produce un intercambio de materia y energía entre ambos sistemas.

TIRO PARABOLICO

Se denomina tiro parabólico, en general, a aquellos movimientos que suceden de forma bidimensional sobre la superficie de la tierra.

Para este tipo de móviles el movimiento se descompone en sus componentes x y y. El movimiento en x no sufre aceleración, y por tanto sus ecuaciones serán:

EJE X: X=X0+V0xT
Vx= V0x

Pero en cambio en el eje y se deja sentir la fuerza de la gravedad, supuesta constante y por tanto sus ecuaciones serán:

EJE Y: Y=Y0+V0yT-1/2GT2

Vy=V0y-GT

Algunas preguntas típicas del tiro parabólico son calcular el alcance y altura máxima. Estas preguntas se pueden contestar sabiendo que la altura máxima se alcanzará cuando vy= 0. De esta condición se extrae el tiempo que tarda en alcanzar la altura máxima y sustituyendo en la ecuación de las y se obtiene la altura máxima. El alcance máximo se puede calcular razonando que, para cuando esto suceda, el móvil volverá estar al nivel del suelo y por tanto y = 0, sustituyendo se obtiene t y, sustituyendo éste en las x el resultado. Otras cantidades se pueden conseguir de manera similar.

TRABAJOS

Trabajo conservativo: es aquel realizado por las fuerzas conservativas
Trabajo no conservativo: realizado por las fuerzas no conservativas.

Una Fuerza Conservativa es la fuerza que genera un Campo Conservativo.

Se caracterizan por realizar un trabajo que sólo depende de las posiciones inicial y final, y no de la trayectoria del recorrido. Por ejemplo la fuerza gravitacional, la elástica...

Sin embargo, si una partícula sobre la que actúan una o más fuerzas regresa a su posición inicial con más energía cinética o con menos de la que tenía inicialmente, resulta que en ese viaje de ida y vuelta su capacidad de producir trabajo mecánico varía. Podemos suponer que al menos una de las fuerzas actuantes es no conservativa. ejemplo: fuerza de roce.

trabajo mecánico: aplicarse una fuerza mecánica a lo largo de una cierta trayectoria. En términos físicos, el trabajo W se define como el producto escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida.

En términos físicos, el trabajo W se define como el producto escalar de la fuerza aplicada por la distancia recorrida.
donde a es el ángulo que forman la dirección de la fuerza y el desplazamiento.
Así pues, el trabajo es una magnitud escalar, que alcanza su valor máximo cuando la fuerza se aplica en la dirección y el sentido del movimiento.

De la definición anterior se deduce que las fuerzas aplicadas perpendicularmente a la dirección del movimiento producen un trabajo nulo.

ENERGIAS

Energía: Capacidad de un sistema para originar efectos externos al mismo, en genral decimos trabajos.

Energía aprovechada (Útil): Se denomina energía incorporada en forma útil a los procesos finales de producción de bienes y servicios, en electricidad, la energia útil, es la activa, que esta, en el cobre, limitada por el aislante, y la medimos en Watt, y la denominamos activa, ya que produce el mismo trabajo, tanto si es corriente continua, como alterna. Tambien es util la energia reactiva, si la sabemos controlar.

Energía calórica : Es la que se libera cuando se agitan las moléculas de una sustancia cuando se produce un aumento de temperatura. En electricidad, esta energia, es la que limita la capacidad de conducción del conductor, por que el aislante PVC, no puede superar los 70 grados,

Energía Cinética: Es la energía que poseen los cuerpos en movimiento y depende de la velocidad a la que se desplaza, los que tienden a la velocidad, del foton, (o sea la Luz), por ejemplo el electron.

Energía Eléctrica: Es la relacionada con la corriente de partículas llamadas electrones, y se define como el producto de la potencia eléctrica (kW) por el tiempo. Usualmente su unidad de medida es el kilowatts-hora.

Energía Eólica : Energía cinética del aire, es producida por los vientos y se aprovecha en los
molinos de viento en los aerogeneradores. También se utiliza para la generación de electricidad en las centrales eólica.

Energía Geotérmica : El calor interno de nuestro planeta produce el derretimiento de las rocas y el calentamiento de las aguas subterráneas y los gases subterráneos calientan el agua de las capas inferiores, la que emana a la superficie en forma de vapor o líquido caliente. Estas erupciones, intermitentes, normalmente las encontramos en zonas volcánicas y se conocen con el nombre de géiser.

Energía Hidráulica : Fuerza viva de una corriente o de una caída de agua que se aprovecha en forma de energía mecánica para mover maquinarias o producir energía.

Energía Hidrotérmica : Resulta por la caída de temperatura de un cuerpo, entre un manantial frío y otro caliente. En una central de este tipo se emplea el agua caliente de la superficie del mar y la fría del fondo. Como el agua no es lo suficientemente caliente se emplea un líquido de ebullición muy baja, para vaporizarla (cloruro de etilo), cuyo vapor accionará un turboalternador, como en las centrales termoeléctricas.

Energía Mareomotriz : Se aprovecha el flujo y reflujo del agua del mar, cerrando con un presa - provista de turboalternadores- la entrada de un río en puntos donde las mareas sean suficientemente importantes.

Energía Mecánica : Es aquella que poseen los cuerpos capaces de producir movimiento.
Involucra dos tipos de energía según su estado: potencial y cinética

Energía no renovable: Aquella que no podemos reponer una vez gastada o se requerirán millones de años para que se produzcan nuevamente como es el caso del carbón, el petróleo, el gas natural, el uranio, etc.

Energía Nuclear : Es la que mantiene unido el núcleo de los átomos, de la cual se produce una reacción de fusión si se unen dos núcleos ligeros para formar uno mayor o una reacción de fisión al fragmentarse un núcleo pesado.

Energía Potencial : Es aquella que poseen los cuerpos que están en reposo y depende de su posición en el espacio (altura).

Energía Primaria : Se denomina energía primaria a los recursos naturales disponibles en forma directa o indirecta para su uso energético. Se consideran seis productos primarios: petróleo, gas Natural, carbón, hidroelectricidad, leña y otros (subproductos de la leña), biogas.

Energía Química : Es la que aparece a partir de reacciones químicas entre dos o mas elementos. Ejemplo de ella: los explosivos, las pilas eléctricas, entre otros.

Energía renovable: Recursos energéticos continuamente disponibles o renovables (p.ej.:solar, eólica, marea, biomasa, hidroeléctrico, geotérmico).

Energía Secundaria : Se denomina energía secundaria al conjunto de los productos energéticos disponibles en horma apta para su utilización final. Se consideran 19 productos secundarios: petróleos Combustibles, petróleo diesel, gasolina 93 S/P* , gasolina 93 C/P** , kerosén, gas licuado, gasolina de aviación, kerosén de aviación, nafta, gas de refinería, electricidad, carbón, gas, coke y alquitrán, gas corriente, gas de altos, hornos, gas natural, metanol, leña y otros, biogas

Energía Solar : Proviene del sol y se produce por la fusión de los núcleos atómicos de hidrógeno, componente principal del Sol. La energia solar es la electromagnetica, y abarca una banda muy amplia, pero solo la que puede recibir nuestro cuerpo, es la representada, por los colores del arco iris.

Energía Sonora : Es la energía con las vibraciones del sonido, no es electromagnetica, y abarca las gamas de frecuencias, cuyo sonido puede detectar nuestro oido, entre 40 y 10Kz, depende de cada uno.

Energía Térmica: Energía calorífica producida por la combustión en la máquinas térmicas de hulla, petróleo, gas natural y otros combustibles. Tambien la enlectrica, se transforma en caloria.
Las que nos interesan a nosotros, son la que produce la energia electrica, que en general la podemos clasificar en:
ENERGIA ACTIVA: La que esta en el interior del conductor, limitada por el PVC, y la usamos, pra trabajos, de luz y calor.
ENERGIA REACTIVA :La que usamos para transformar en CEM, y luego en FEM, que a su vez se transforman en energia mecanica, o sea HP.
ENERGIA REACTIVA CAPACITIVA: Esta energia, en general, no se usa para trabajo, pero es necesaria, para compensar o controlar, la reactiva inductiva.

LEYES DE NEWTON

La Primera Ley
El primer ejemplo de movimiento y, probablemente, el único tipo que se podía describir matemáticamente antes de Newton, es el de la caída de objetos. No obstante existen otros movimientos, de manera especial movimientos horizontales, en los que la gravedad no juega un papel principal. Newton se aplicó también a ellos.

Y al observar varios cuerpos en movimientos horizontales pudo concluir :

"el movimiento en línea recta a velocidad constante no requiere ninguna fuerza".

Sumar este movimiento a cualquier otro no trae ninguna nueva fuerza en juego, todo queda igual: en la cabina de un avión moviéndose en línea recta a la velocidad constante de 600 mph, nada cambia, el café sale de la misma forma y la cuchara continua cayendo en línea recta.

Y con esto pudo concluir que Un cuerpo mantendrá su estado de reposo o movimiento rectilíneo o uniforme, siempre que sea igual a cero.


Segunda ley de newton
Cuando se aplica una fuerza a un objeto ("cuerpo") se acelera en la dirección de la fuerza. La aceleración es directamente proporcional a la intensidad de la fuerza e inversamente proporcional a la masa a mover:

a = F/m ó F = ma

La segunda ley proporciona una fórmula explícita y por ello es una de las más útiles. Pero también puede ser una de las que los estudiantes de física encuentren más confusa. Su problema se enuncia como sigue:

Una fórmula en la que todas las cantidades están definidas puede usarse para deducir a una de las otras. Una fórmula donde una cantidad no está definida puede, en el mejor de los casos, servir como definición: aísle esa cantidad en el lado de signos "iguales" y lo definirá en los términos de los otros. Una fórmula en la cual dos cantidades están sin definir, llamadas A y B, es poco menos que inútil. No nos dice nada sobre esas cantidades, puesto que cualquier valor que se escoja para A ó B puede siempre ajustarse para que la ecuación se cumpla. Ese parece el caso en F = ma. La aceleración a es una cantidad bien definida, el cambio por segundo en la velocidad (y también tiene una dirección). Pero, ¿que pasa con m y F?. ¿Como se puede usar la ecuación sin definirlas por independiente?

Generaciones de estudiantes de física lucharon con eso y a menudo, también sus profesores. Algunos retrocedieron definiendo la masa como peso, usando la gravedad como una herramienta. Un profesor de física distinguido, blandió su brazo al frente de la clase y definió la fuerza con la analogía de que era como la producida por sus músculos.


La Tercera Ley
La tercera ley, la ley de reacción, afirma que las fuerzas nunca ocurren de forma individual, sino en pares iguales y opuestos. Siempre que una pistola dispara una bala, da un culatazo. Los bomberos que apuntan al fuego con la tobera de una manguera gruesa deben agarrarla firmemente, ya que cuando el chorro de agua sale de ella, la manguera retrocede fuertemente (los aspersores de jardín funcionan por el mismo principio). De forma similar, el movimiento hacia adelante de un cohete se debe a la reacción del rápido chorro a presión de gas caliente que sale de su parte posterior.


Los que están familiarizados con los botes pequeños saben que antes de saltar desde el bote a tierra, es más acertado amarrar el bote antes al muelle. Si no, en cuando haya saltado, el bote, "mágicamente", se mueve fuera del muelle, haciendo que, muy probablemente, pierda su brinco y empuje al bote fuera de su alcance. Todo está en la 3ª ley de Newton: Cuando sus piernas impulsan su cuerpo hacia el muelle, también se aplica al bote una fuerza igual y de sentido contrario, que lo empuja fuera del muelle.

VECTORES

Un vector es una flecha que une al origen con un punto del sistema cartesiano

representacion carteciana de un vector (ax,ay)

la longitud del vector
a=raiz cuadrada de (ax2+ay2)

angulo de vector
0a = tan (ay/ax)

representacion polar de un vector
a(flechita)= (ax,ay)= a (angulo)oa

convercion entre los representantes de un vector a
(ax,ay)-----------a(angulo)O----------(ax,ay)

ax= a cos O
ay= a sen O

suma de vectores
sen a(flechita) y b(flechita) dos vectores

a(flechita)= a(ax,ay)
b(flechita)= a(bx,by)

a(flechita)+b(flechita) = (ax+bx,ay+by)

resta de vectores

a(flechita)-(flechita) = (ax-x,ay-y)

multiplicacion de vector por un escalar
signo parecido a infinito= escalar
a(flechita)= (ax,ay)
(signo parecido a infinito)(a"flechita")= (escalar.ax,escalar.ay)

metodo poligonial

a(flechita)= 5 (angulo)50
b(flechita)= 10(angulo)110
c(flechita)= 8(angulo)270
d(flechita)= 7(angulo)3.5

a(flechita)= (3.213,3.8)
b(flechita)= (-3.42,9.39)
c(flechita)= (0,-8)
d(flechita)= (4.01,-5.7)

MOVIMIENTO RECTILINEO RECTILINEO UNIFORME ACELERADO

SUS CARACTERISTICAS SON:

SE MUEVE EN LINEA RECTA
TIENE CAMBIOS DE VELOCIDAD, CON RESPECTO AL TIEMPO SON CONSTANTES

A= AV/T

A=(VF-Vi)/t = vf=vi+at

xf = at+vi

vm=(xf-xi)/t = vm=(vi+vf)/2

(vi+vf)/2 = (xf-xi)/t

MOVIMIENTO RECTILINEO

EXISTE EL MOVIMENTO RECTILINEO UNIFORME, ALGUNAS DE SUS CARACTERISTICAS SON:

ES UN MOVIMIENTO QUE VA EN UNA SOLA DIRECCION Y SENTIDO
SU VELOCIDAD ES CONSTANTE

SU FORMULA ES

Vm=V

V=AX/T= (XF-Xi)/T

V= (XF-X)/T FORMULA PARA EL MOVIMIENTO RECTILINEO (VELOCIDAD)

XF= Xi+VT POSICION

VELOCIDAD MEDIA

SU FORMULA DE ESTA ES:

Vm=ax/t

CANTIDADES ESCALARES:

tiempo, distancia, masa, volumen, intensidad luminosa, temperatura(K), rapidez.

CANTIDADES VECTORIALES:

velocidad, aceleracion, fuerza, presion.

MOVIMIENTO

Se dice que un cuerpo esta en movimiento o se mueve cuando cambia de posicion.
Existe otros tipos de movimiento como cinematico y dinamico, entre otros.

Cinematica: estudia el movimiento sin considerar las causas y la origininal.
Dinamica: estudia los cuerpos en reposo

SISTEMA INGLES

LONGITUD=PIES(FT)
TIEMPO=SEG(S)
MASA=SLUG
TEMPERATURA=RANQUIN(R)

CONVERSION DE UNIDADES
ejemplo:

25 km/h= m/s
25 km/h(1000m/1km)(1h/3600s)
25(1000/1)(1/3600)
(25x1000x1)/(1x3600)= m/s
6.94 m/s

LA FISICA

Es la ciencia encargada de las mediciones

CANTIDADES FISICAS

Longitud= m
Tiempo=seg
Masa=kg
Temperatura=°k
Intencidad luminosa= ca
intencidad de corriente= a

UNIDADES FISICAS

Densidad= m/v = kg/m3
Fuerza= F = ma(aceleracion)
m=kg (a=v/t ) = (d/t)/t
a=d/t2
a=m/s2
Presion= P = F/A
P=(kgm/s2)/m2 =n/m2