Fisica

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• Teoría básica y problemas propuestos de Calor y Termodinámica

  (10 votos)

  ¿Qué es la temperatura y el calor?. Escalas para medir la temperatura. Efecto de la temperatura sobre la materia. Dilatación térmica. Mecanismo de transferencia de calor. Calor latente y calor sensible. Energía específica transferida por una sustancia: calor específico. Leyes fundamentales de la termodinámica. Procesos térmicos en gases ideales. Al analizar situaciones físicas, la atención generalmente se enfoca en alguna porción de la materia que se separa en forma imaginaria del medio ambiente que le rodea. A tal porción se le denomina el sistema. A todo lo que esta fuera del sistema, y que tiene una participación directa en su comportamiento, se le llama medio ambiente o entorno. Después, se determina el comportamiento del sistema, encontrando la forma en que interactúa con su entorno. Un concepto esencial de la termodinámica es el de sistema macroscópico, que se define como un conjunto de materia que se puede aislar espacialmente y que coexiste con un entorno infinito e imperturbable. El estado de un sistema macroscópico en equilibrio puede describirse mediante propiedades medibles como la temperatura, la presión o el volumen, que se conocen como variables termodinámicas. Ahora bien, en el análisis de sistemas tiene vital importancia la cuantificación del "calor", el cual se refiere a la transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos, en virtud de una diferencia de temperatura. En este material instruccional se introducirá primero la diferencia entre temperatura y calor, para luego presentar las escalas termométricas. En forma sucinta se discutirá el efecto de la temperatura sobre la materia, enfatizando en las dilataciones térmicas: lineal, superficial y cúbica. Un apartado sobre los mecanismos de transferencia de calor se incluirá a fin de introducir las ecuaciones generales que gobiernan la conducción, convección y radiación. Por otro lado, se estudiará la manera de cuantificar el calor latente, de vaporización, de fusión, de combustión y sensible en los procesos físicos, asimismo, se introducirá el concepto de calor específico. Por último, se explicará la ley cero y la primera ley de la termodinámica y como a partir de ellas se caracterizan los procesos térmicos que involucren gases ideales. Al final, se ofrecerá una recopilación de algunos problemas que han formado parte de las evaluaciones de cohortes precedentes.

  Publicado: Mie Jul 19 2006  |  1348 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Teoría básica y problemas propuestos de Cinemática y Dinámica

  (14 votos)

  El fenómeno más obvio y fundamental que observamos a nuestro alrededor es el de movimiento. El viento, las olas, los pájaros que vuelan, los animales que corren, las hojas que caen. Prácticamente todos los procesos inimaginables pueden describirse como el movimiento de ciertos objetos. Para analizar y predecir la naturaleza de los movimientos que resultan de las diferentes clases de interacciones, se han inventado algunos conceptos importantes tales como los de momentum, fuerza y energía. Si el momentum, la fuerza, y la energía se conocen y se expresan en un modo cuantitativo es posible establecer reglas mediante las cuales pueden predecirse los movimientos resultantes. La mecánica, es la ciencia del movimiento, es también la ciencia del momentum, la fuerza y la energía; de ella se derivan: la cinemática, que estudia el movimiento sin tomar en consideración las fuerzas que lo producen, y la dinámica, que a diferencia de la cinemática, fundamenta el estudio del movimiento en las leyes del movimiento propuestas por Newton. En este material instruccional se introducirá en forma sucinta los movimientos clásicos que se asocian a la cinemática: movimiento rectilíneo acelerado y no acelerado, movimiento curvilíneo, movimiento parabólico y caída libre. Se presentará los conceptos de aceleración tangencial, aceleración radial y radio de curvatura; todos ellos de manifiesto en los movimientos circulares. Un apartado será dedicado a la cinemática vectorial; aquí, el álgebra con vectores se empleará en la caracterización de los movimientos. Se expondrá las leyes del movimiento de Newton, y la manera como éstas se aplican al análisis de una amplia variedad de movimientos. En determinadas situaciones se incluirá en el análisis, fuerzas de rozamiento, en sus dos variantes: fuerzas de rozamiento estático y fuerza de rozamiento dinámico. Al final, se ofrecerá una recopilación de algunos problemas que han formado parte de las evaluaciones de cohortes precedentes.

  Publicado: Mie Jul 19 2006  |  1208 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Teoría básica y problemas propuestos de circuitos eléctricos de corriente continua

  (10 votos)

  La corriente eléctrica. Resistencia eléctrica. Circuitos eléctricos y sus componentes. Ley de Ohm. Potencia eléctrica. Circuito serie-paralelo. Regla del divisor de tensión. Regla del derivador de corriente. Leyes de Kirchhoff. Conversión de fuentes de tensión a fuentes de corriente y viceversa. Análisis de circuitos por el método de las mallas. Análisis de circuitos por el método nodal. Redes en punte. Teorema de superposición. Teorema de Thevenin. Teorema de Norton. Si dos cuerpos de carga igual y opuesta se conectan por medio de un conductor metálico, por ejemplo un cable, las cargas se neutralizan mutuamente. Esta neutralización se lleva a cabo mediante un flujo de electrones a través del conductor, desde el cuerpo cargado negativamente al cargado positivamente. En cualquier sistema continuo de conductores, los electrones fluyen desde el punto de menor potencial hasta el punto de mayor potencial. Un sistema de esa clase se denomina circuito eléctrico. La corriente que circula por un circuito se denomina corriente continua (CC) si fluye siempre en el mismo sentido y corriente alterna (CA) si fluye alternativamente en uno u otro sentido. Un circuito eléctrico es el trayecto o ruta de una corriente eléctrica. El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continuo compuesto por conductores y dispositivos conductores, que incluyen una fuente de fuerza electromotriz que transporta la corriente por el circuito. En este material instruccional se introducirá en forma sucinta los lineamientos básicos sobre corriente eléctrica. Se resalta el concepto de resistencia eléctrica y su vinculación con el efecto Joule; el cual permitirá explicar la influencia del calor en la resistividad eléctrica de los materiales. La Ley de Ohm es abordada, y a partir de ella se introduce la noción de potencia eléctrica. Las Leyes de Kirchhoff son expuestas y empleadas al enseñar el método de las mallas y el método de los nodos; asimismo, se esbozará la regla del derivador de corriente y la regla del divisor de tensión, ambas usadas en el análisis de circuitos eléctricos serie – paralelo. Muy someramente, se tocará el teorema de Thevenin, el Teorema de Superposición y el Teorema de Norton. Al final, se ofrecerá una recopilación de algunos problemas que han formado parte de las evaluaciones de cohortes precedentes.

  Publicado: Mie Jul 19 2006  |  1180 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• 2a. Ley de Newton Relación entre fuerza y aceleración

  (6 votos)

  Como sabemos la segunda ley de Newton es una de las leyes básicas de la mecánica (Rama de la física que estudia los fenómenos relacionados con el movimiento de los cuerpos); se utiliza en el análisis de los movimientos próximos a la superficie de la tierra y también en el estudio de los cuerpos celestes. Mediante este trabajo presentamos los resultados de un experimento básico para comprobar la segunda ley de Newton (Análisis de fuerzas).

  Publicado: Vie Jul 14 2006  |  969 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Dinámica de sistemas físicos

  Ejercicios de fisica, algunos problemas.

  Publicado: Vie Jul 14 2006  |  951 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Ley de Hooke – Movimiento armónico simple

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  Ley de Hooke. Movimiento armónico simple. Materiales. Procedimiento. Datos. Resultados. Análisis de las causas de incertidumbre y error. Esta práctica tiene como objetivo utilizar el movimiento armónico simple, más precisamente el tiempo de oscilación y elongación de un resorte, para calcular experimentalmente la masa y constante del resorte, y comparar los valores obtenidos con los valores convencionales de masa (medida en la balanza).

  Publicado: Vie Jul 14 2006  |  890 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Momentos de inercia

  (2 votos)

  Fórmula básica - radio de giro. Teorema de los ejes paralelos. Lista de materiales empleados. Procedimiento. Datos y resultados. Análisis y discusión de los resultados. ÉL practica se mostraron los daros y resultados obtenidos de forma experimental y teórica acerca del momento de inercia de cada unos de los objetos dándonos una visión "Momento de inercia de un objeto". Los datos obtenidos se hallaron bajo los siguientes objetos: La energía mecánica, potencial gravitacional, cinética, rapidez angular, MUA, etc. Los conceptos anteriores se usaron para hallar los momentos iniciales y finales de cada partícula y así comprobar la veracidad de la ecuación: I=mrο2[(gt2/2h)-1]. Con este laboratorio también se hallaron cada uno de los momentos inerciales experimentales y se compararon con los convencionalmente verdaderos hallando su respectivo porcentaje de error y se analizaron las diferentes causas de error para cada caso.

  Publicado: Vie Jul 14 2006  |  1030 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Movimiento bidimensional parabólico

  (11 votos)

  El movimiento parabólico es de caída libre en un marco de referencia móvil. Sin tener en cuenta la resistencia del aire, la componente horizontal de la velocidad de un proyectil permanece constante, mientras su componente vertical independientemente esta sujeta a una aceleración constante hacia abajo. Utilizando el movimiento parabólico realizado en el laboratorio como ejemplo hemos aprendido como armar modelos para resolver problemas de cinemática.

  Publicado: Vie Jul 14 2006  |  851 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Ondas estacionarias en una cuerda

  En esta práctica se experimento y estudio la creación de ondas estacionarias utilizando un vibrador con frecuencias definidas como pulsador, unas masas para crear tensión y una cuerda como medio de propagación. Por medio de los valores hallados, se encontraron las frecuencias experimentales se pudo comparar estas con las teóricas, hallando los errores porcentuales.

  Publicado: Vie Jul 14 2006  |  704 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Péndulo anular

  (4 votos)

  Esta práctica tiene como objetivo utilizar el movimiento armónico simple, más precisamente el tiempo de oscilación y elongación de un resorte, para calcular experimentalmente la masa y constante del resorte, y comparar los valores obtenidos con los valores convencionales de masa (medida en la balanza).

  Publicado: Vie Jul 14 2006  |  636 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Péndulo balístico

  (2 votos)

  Hay dos métodos para hallar la velocidad inicial de un proyectil. Primero por medio del péndulo balística a la cual se determina la velocidad inicial utilizando los conceptos conservación del momento lineal, en la cual se dispara el proyectil y el balín choca con el péndulo quedando unidos hasta una altura determinada, generando un choque inelástico al cual se le aplica la conservación del momento lineal, hallando así su velocidad inicial. El segundo método es un tiro parabólico en el cual nuestra altura es constante y varia nuestra distancia de alcance en el eje x, donde empleamos las ecuaciones cinemáticas para dicho sistema hallando así su velocidad inicial.

  Publicado: Vie Jul 14 2006  |  741 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Principio de Arquímedes

  (5 votos)

  Mediante este trabajo presentamos los resultados de un experimento básico para comprobar el principio de Arquímedes; determinando la densidad, el volumen, masas (las cuales son masa al aire y masa sumergida) de los cuatro sólidos utilizados y el empuje con sus respectivas incertidumbres y errores.

  Publicado: Vie Jul 14 2006  |  719 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Análisis estructural de una cercha tipo FINK

  (2 votos)

  Distribución en Planta. Geometría de la cercha. Análisis de la Estructura. Correas. Diseño Estructural. Diseño de una unión. En este trabajo realice un análisis estructural de una cercha tipo FINK en la cual determine las fuerzas y esbeltez, en las estructuras al aplicarles cargas además diseñe la estructura, las correas y los perfiles que debe llevar la estructura de la cercha para realizar el entechado de una planta industrial con área y características dadas.

  Publicado: Mie Jul 12 2006  |  646 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Calor de fusión del hielo

  (4 votos)

  En este laboratorio el calor de fusión del hielo lo determinaremos tomando un trozo de hielo seco con una temperatura inicial de y vertiéndolo en el calorímetro (sistema compuesto por un vaso de aluminio con una masa determinada y agua con una temperatura y una masa inicial determina; en un recipiente y con tapa que actúan como aislante térmicos). Después de que el hielo se derrite medimos la temperatura, la cual será la temperatura de equilibrio y medimos la masa del calorímetro con el agua y el hielo derretido con estos datos y los demás datos tomados con anticipación podremos calcular las calorías necesarias para los diferentes procesos al igual que calcular el calor de fusión del hielo.

  Publicado: Mar Jul 11 2006  |  839 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Calor especifico de un sólido

  (3 votos)

  La práctica de laboratorio consistió básicamente en tomar varios objetos metálicos introducidos en agua con alta temperatura y someterlos a un contacto térmico con agua en temperatura ambiente y esperar a que alcanzaran una temperatura de equilibrio y mediante algunos cálculos poder obtener el calor especifico de estos cuerpos.

  Publicado: Mar Jul 11 2006  |  666 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Introducción al cálculo de incertidumbres en las mediciones

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  Tal y como concebimos la ciencia, toda teoría tiene fundamentada su validez en la constatación con la evidencia experimental, la cual está soportada en últimas por la medición de variables físicas. Sin embargo, la medición de una cantidad física por si sola, sin la especificación de su rango de incertidumbre o fiabilidad, no contiene mucha utilidad en la ciencia. Esto lo podemos corroborar con el experimento en el laboratorio, el cual, utilizando un montaje que consiste en una cuerda y una pesa (simulando un péndulo) permite la toma de diferentes medidas para encontrar la incertidumbre o fiabilidad.

  Publicado: Mar Jul 11 2006  |  647 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Mecánica cuántica

  (5 votos)

  Espectro de radiación del cuerpo negro. El efecto fotoeléctrico. El átomo de Bohr. Principio de complementariedad. Dualidad onda-partícula. El principio de incertidumbre. La antimateria. Interpretaciones. Paradoja del gato de Schrödinger. Abordamos, a nivel conceptual, el fascinante y paradójico mundo de la mecánica cuántica, comenzando desde la cuantificación de la energía de Planck, pasando por los grandes aportes de Dirac, Born y Srchödinger, hasta llegar a las más impresionantes interpretaciones filosóficas.

  Publicado: Jue Jul 06 2006  |  670 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Teoría básica y problemas propuestos de Trabajo mecánico y energía

  (16 votos)

  ¿Qué es el impulso mecánico?. Trabajo mecánico. Trabajo debido a la aceleración de gravedad. Fuerzas conservativas y no conservativas. Relación entre la energía cinética y el trabajo mecánico. Potencia mecánica. Principio de conservación de la energía mecánica. Conservación del momento lineal. Tipología de las colisiones. Problemas propuestos con respuestas. Preguntas de razonamiento. Problemas propuestos sin respuestas. Un problema fundamental de la dinámica de las partículas es el de encontrar cómo se moverá un elemento móvil cuando se conocen las fuerzas que actúan sobre el. Sin embargo, el problema se hace más difícil cuando la fuerza que opera sobre él no es constante. En tal caso, aún se puede obtener la aceleración de la partícula a partir de la segunda ley de Newton del movimiento (Ley de la Fuerza), para ello se emplea el proceso de integración matemática. El procedimiento seguido para determinar el movimiento de una partícula sujeta a tales fuerzas conduce a los conceptos de trabajo y energía cinética, y a desarrollar el teorema de la variación de la energía, que es el motivo central de este módulo. En este material instruccional se introducirá en forma sucinta los lineamientos básicos sobre impulso mecánico y cantidad de movimiento. Se presentarán los conceptos de trabajo, energía cinética y energía potencial (gravitatoria y elástica); los cuales permitirán incorporar lo concerniente al principio de conservación de la energía mecánica. Se desarrollará la teoría de función potencial, que es una herramienta muy útil pues permite simplificar en gran medida problemas que involucren sistemas estáticos. En determinadas situaciones se hará uso del principio de conservación del momento lineal, dado su utilidad en el estudio de colisiones inelásticas y elásticas; asimismo, se esbozará el concepto de potencia mecánica. Al final, se ofrecerá una recopilación de algunos problemas que han formado parte de las evaluaciones de cohortes precedentes.

  Publicado: Mie Jul 05 2006  |  998 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Teoría básica y problemas propuestos de Hidrostática e Hidrodinámica

  (9 votos)

  Principio fundamental de la hidrostática. Principio de Pascal. Principio de Arquímedes (Boyantez). Momento de Inercia. Presión sobre superficies planas. ¿Qué es la hidrodinámica?. Gasto volumétrico y la ecuación de continuidad. Teorema de Bernoulli. Número de Reynolds y los regimenes de flujo. Problemas propuestos con respuestas. Preguntas de razonamiento. Problemas propuestos sin respuestas. Bibliografía recomendada. Desde el punto de vista macroscópico, se acostumbra clasificar la materia, en sólidos y fluidos. Un fluido, es una sustancia que puede fluir, de tal forma que el término fluido incluye a los líquidos y los gases. Aun la distinción entre un líquido y un gas no es tajante, en virtud de que, cambiando en forma adecuada la presión y la temperatura resulta posible transformar un líquido en un gas o viceversa; durante el proceso la densidad, la viscosidad y otras propiedades cambian de manera continua. En un sentido estricto, se puede considerar un fluido como un conjunto de moléculas distribuidas al azar que se mantienen unidas a través de fuerzas cohesivas débiles y las fuerzas ejercidas por las paredes del recipiente que lo contiene. La rama de la física que estudia los fluidos, recibe el nombre de mecánica de los fluidos, la cual a su vez tiene dos vertientes: hidrostática, que orienta su atención a los fluidos en reposo; e hidrodinámica, la cual envuelve los fluidos en movimiento. En este material instruccional, se describirá brevemente algunas propiedades de los fluidos: densidad, peso específico, volumen específico entre otras; nuevos principios físicos serán presentados para explicar efectos como la fuerza de flotación (boyantez) sobre un objeto sumergido. Deduciremos una expresión para la presión ejercida por un fluido en reposo como una función de la densidad y profundidad; con ello, nos introduciremos al campo de la manometría. Al estudiar los fluidos en movimientos, se presentará la ecuación de continuidad, examináremos y aplicaremos el Principio de Bernoulli en la resolución de problemas que involucren fluidos en movimiento. Se dará una introducción al concepto de pérdidas hidráulicas en tuberías y su relación con la Ley de Conservación de la Energía Mecánica descrita en el Módulo III de Física I. Al final, se ofrecerá una recopilación de algunos problemas que han formado parte de las evaluaciones de cohortes precedentes.

  Publicado: Vie Jun 30 2006  |  1165 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• El origen del Universo

  (5 votos)

  La teoría del BIG BANG o gran explosión. La teoría inflacionaria. La Teoría del Estado Estacionario. La Teoría del Universo Pulsante. El sistema solar. Las galaxias.

  Publicado: Vie Jun 23 2006  |  615 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Problemas resueltos leyes de Newton

  (22 votos)

  "No sé cómo puedo ser visto por el mundo, pero en mi opinión, me he comportado como un niño que juega al borde del mar, y que se divierte buscando de vez en cuando una piedra más pulida y una concha más bonita de lo normal, mientras que el gran océano de la verdad se exponía ante mí completamente desconocido." Sir Isaac Newton. Esta era la opinión que Newton tenía de sí mismo al fin de su vida. Fue muy respetado, y ningún hombre ha recibido tantos honores y respeto, salvo quizá Einstein. Heredó de sus predecesores, como él bien dice "si he visto más lejos que los otros hombres es porque me he aupado a hombros de gigantes"- los ladrillos necesarios, que supo disponer para erigir la arquitectura de la dinámica y la mecánica celeste, al tiempo que aportaba al cálculo diferencial el impulso vital que le faltaba. Este solucionario sobre las leyes de Newton tiene como objetivo colocar al servicio de la comunidad universitaria y a todos los interesados en el tema de vectores, equilibrio y movimiento de los cuerpos. Esta obra fue concebida buscando llenar en parte el vacío de conocimientos en el tema y da las bases y fundamentos de una manera sencilla y de fácil entendimiento. Son problemas de las físicas de Sears – Zemansky, Halliday – Resnick, Serway y otros grandes profesores en el tema. (En formato PDF).

  Publicado: Jue Jun 15 2006  |  915 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Las ondas sonoras en la naturaleza

  (3 votos)

  Sonidos exploradores. Los Ultrasonidos. El ultrasonido en la naturaleza. Las ondas sonoras desarrollan un papel importante en la comunicación de los hombres, pero los animales no se quedan atrás en esta materia. El conocimiento de la naturaleza es imprescindible para su preservación, por eso debemos caracterizar las ondas sonoras y ejemplificar sus diversas aplicaciones en beneficio del hombre y los animales. Se consideran como características del sonido la intensidad, el tono y el timbre.

  Publicado: Mar Jun 06 2006  |  839 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Esfuerzos Combinados

  (1 voto)

  Teoría y procedimiento. Esfuerzo de flexión. Ejemplos. Ecuación para determinar esfuerzos en cualquier dirección. Método gráfico para la obtención de esfuerzos. Método semigráfico de obtención de esfuerzos. Caso especial de esfuerzos combinados.

  Publicado: Lun Jun 05 2006  |  818 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Problema resuelto

  (5 votos)

  Cálculo de las fuerzas desconocidas y reacciones. Cálculo de los cortes y momentos para los diagramas. Cálculo del centroide.

  Publicado: Jue Jun 01 2006  |  647 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

• Laboratorio de Metalografía. Prácticas de laboratorio

  (3 votos)

  El presente manual se elaboró dirigido al resto de las carreras que reciben Ciencia de los materiales como una asignatura básica Este manual tiene como característica que los laboratorios están diseñados en forma de experimentos. El nivel de complejidad va en incremento de forma tal que los experimentos precedentes van preparando al estudiante para el desarrollo de los posteriores y las habilidades prácticas se van sistematizando a lo largo de los diferentes laboratorios. Al final d cada uno de ellos se orienta la realización d un informe que facilita la integración de los conocimientos. Otra característica importante es que la mayoría de los laboratorios emplean materiales obtenidos de fuentes naturales para comprobar en ellos la presencia y transformación de las sustancias que se quieren estudiar. Esto permite que el estudiante tenga mayor vinculación con la vida y con la carrera específica que estudia, lo que hace más amenos estos laboratorios.

  Publicado: Mie May 31 2006  |  744 visitas  |   Calificar  |  Comentar  |  Abrir en otra ventana

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