Onda Electromagnética – Producción Generativa

Onda Electromagnética

Se sabe según Faraday que toda variación de un campo magnético induce una corriente eléctrica.

induccion electromagnetica

Años mas tarde James Clerk Maxwell lanzó la idea de que «una variación del campo eléctrico produce un campo magnético variable». Este gran aporte unificó completamente la electricidad y el magnetismo (electromagnetismo).

Una de las consecuencias fue que las cargas aceleradas producen campo magnético y eléctrico variables en forma de ondas (onda electromagnética) que se propaga en el espacio a la velocidad de la luz.

Producción de ondas electromagnéticas

Maxwell determinó «Si un campo magnético variable produce un campo eléctrico variable, este a su vez producirá un campo magnético variable, que a su vez producirá un campo eléctrico variable y así sucesivamente».

Ejemplo: Usando corriente continua

Usamos como antena dos varillas conductoras y conectadas a una batería, al cerrar el circuito con el interruptor S, las antenas se cargan con signos opuestos, que en un determinado intervalo de tiempo  las cargas viajan a los extremos P y Q generándose alrededor un campo magnético B y eléctrico E como se indica en la figura.

generacion de campo electrico y magnetico

Ejemplo: Usando corriente alterna

En cambio al usar una corriente alterna, en un primer momento la corriente se dirige hacia P y luego la corriente cambia de sentido cambiando la dirección de los campos, mientras que los campos antiguos se alejan replegándose en circuitos cerrados propagándose hacia la dirección como se indica en el dibujo siguiente (onda electromagnética).

Generación de campo por c.a.

Forma de Propagación

Como se sabe la f.e.m. en una corriente alterna varía de manera sinosoidal, de igual manera los campos magnéticos y eléctricos también varían de forma sinosoidal, pero de perpendiculares entre sí y en la dirección del movimiento.

La rapidez de una onda electromagnética, se calcula con la siguiente ecuación:

rapidez de una onda

 

http://www.youtube.com/watch?v=2or84FgFxkA

 

 

Espectro de ondas electromagnéticas

Los diferentes tipos de radiación electromagnética son producidas por cargas aceleradas, y el tipo de radiación dependerá de la longitud de onda λ y su frecuencia ƒ. Entendiéndose que a mayor longitud de onda menor será su frecuencia, y a menor longitud de onda mayor será su frecuencia.

 

Algunos videos

  • Historia de las telecomunicaciones

http://www.youtube.com/watch?v=y3hK827mSYs

http://www.youtube.com/watch?v=DhoJKb6rDr8

  • Ondas electromagneticas

http://www.youtube.com/watch?v=XX9By5eHy0o

 

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Campo Eléctrico

Es aquella región que rodea a una carga eléctrica, le sirve de transmisor de las fuerzas eléctricas y se representa por medio de líneas de fuerzas.

LÍNEAS DE FUERZAS

Son líneas imaginarias que se dibujan saliendo de las cargas positivas y llegando a las cargas negativas, el número de líneas que entra o sale de una carga es directamente proporcional al valor de la carga.

La mayor cercanía entre líneas nos indica mayor intensidad de campo eléctrico, si las líneas son paralelas el campo eléctrico es homogéneo en todos sus puntos.

INTENSIDAD DEL CAMPO ELÉCTRICO ( E )

Es una magnitud física vectorial que mide la acción del campo eléctrico sobre la unidad de carga en un punto ubicado en su interior.

Donde:         F= Fuerza aplicada (Newton)

q = carga eléctrica ( Coulomb)

INTENSIDAD DEL CAMPO ELÉCTRICO (E ) DE UNA CARGA PUNTUAL EN UN PUNTO P.

Donde:       K: 9 x 109   N.m2/C2

Q: carga creadora del campo ( Coulomb = 1C)

d: distancia (m)

Campo electrico

Campo electrico

campo electrico 3

Campo electrico 4

Visualización de un campo electrico

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Rozamiento

El Rozamiento o fuerza de fricción es la resistencia que opone un cuerpo al resbalamiento, o a su tendencia a resbalar, sobre otro. El rozamiento es una fuerza tangente a la superficie de contacto. Las superficies en realidad no son lisas (tiene imperfecciones) estas imperfecciones hacen que la fuerza reacción R de un cuerpo sobre otro no sea normal (perpendicular) a dicha superficie en contacto.

 

Si se descompone la reacción (R) en dos componentes, una perpendicular (N) y otra tangente a la superficie de contacto, la componente tangencial (f) a dicha superficie se denomina fuerza de fricción o rozamiento.

En consecuencia, los diagramas del cuerpo libre para problemas donde interviene el rozamiento son los mismos que para aquellos en que intervienen superficies lisas, salvo que ha de incluirse una fuerza de rozamiento tangente a la superficie de contacto.

TIPOS DE ROZAMIENTO

A.     ROZAMIENTO ESTÁTICO (fs): Cuando no hay movimiento relativo entre los cuerpos en contacto, es decir, cuando ninguno se mueve, o ambos se desplazan como si fueran uno solo, oponiéndose a cualquier intento de movimiento relativo. En este caso la fuerza de rozamiento desarrollada exactamente suficiente para mantener el reposo relativo con las demás fuerzas que actúan sobre el cuerpo.

Esto implica que la fuerza de rozamiento estático es una fuerza regulable o variable alcanzando un valor máximo o límite, el cual depende de la normal y de la aspereza de la superficie en contacto. Por lo tanto la fuerza de rozamiento estático cumple con:

B.      ROZAMIENTO CINÉTICO (fk): Se genera cuando los cuerpos en contacto se encuentran en movimiento relativo. La fuerza de rozamiento es constante y prácticamente independiente del valor de la velocidad relativa.

COEFICIENTE DE ROZAMIENTO(μ)

Es una constante experimental que permite comparar las propiedades de rozamiento pares distintos o iguales de materiales en diferentes condiciones de sus superficies en contacto, y con objeto de calcular la fuerza de rozamiento máxima correspondiente a una fuerza normal cualquiera.

El coeficiente de rozamiento estático de 2 superficies cualquiera se define como la razón del rozamiento máximo o límite a la fuerza normal correspondiente:

Donde el rozamiento límite es el rozamiento que existe cuando las superficies están a punto de empezar a moverse la una con respecto a la otra (estado de movimiento inminente).

En general, cuando las superficies en contacto se mueven una respecto a la otra, el rozamiento disminuye. En este caso, la razón de la fuerza de rozamiento a la fuerza normal se define como coeficiente de rozamiento cinético.

El valor del coeficiente de rozamiento tiene que determinarse experimentalmente, y es una constante para dos materiales cualesquiera determinados, cuando las superficies de contacto están en una condición fijada. No obstante, varía mucho para diferentes condiciones de las superficies y con la naturaleza de los cuerpos en contacto.

LEYES DE ROZAMIENTO



Los resultados de una gran número de experiencias sobre el rozamiento en superficies secas, publicadas con C.A. de Coulomb en 1781, proporcionaron las primeras informaciones sobre las leyes del rozamiento, obteniéndose las siguientes leyes:

  1. La fuerza máxima de rozamiento que puede producirse es proporcional a la fuerza normal entre las superficies en contacto.
  2. Esta fuerza máxima es independiente del tamaño de la superficie de contacto.
  3. La fuerza límite de rozamiento estático es mayor que la fuerza de rozamiento cinético, siempre que actúe la misma fuerza normal.
  4. El coeficiente de rozamiento cinético es menor que el coeficiente de rozamiento estático.

La fuerza de rozamiento cinético es independiente de la velocidad relativa de los cuerpos en contacto.

Aqui muestro algunos cortes de video que muestran ejemplos de rozamiento:

Video Nº1: Rozamiento

videoNº 2: Fuerza de rozamiento 2

Video Nº3: rozamiento 3

Video Nº 4: rozamiento 4

Video Nº5: Fuerza de Rozamiento

Video Nº6: Experimento con Rozamiento

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MAGNETISMO – CAMPO MAGNÉTICO DE IMANES

Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por los antiguos griegos. Se dice que por primera vez se observó en la ciudad de Magnesia en Asia Menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atrapan el hierro y estos, a su vez, otros trocitos de hierro. A estas piedras se les denomina imanes naturales.

Según la historia, la brújula, la cual usa una aguja magnética, fue usada por los chinos en el siglo 800 a.c.; también fue usada por los griegos. Según cuenta la leyenda un pastor Llamado Magnes, atraía trozos de magnetita (Fe3O4) con los clavos de sus zapatos y la punta de su bastón mientras cuidaba su rebaño.

Hoy sabemos que el magnetismo tiene muchas aplicaciones, como por ejemplo, los imanes en un refrigerador, el casete que utiliza una cinta magnética para almacenar información al igual que un diskett o un CD, los aceleradores de partículas subatómicas, como el ciclotrón, el tevatrón, betatrón y por último el tren de levitación magnética.

MAGNETISMO

El magnetismo es aquella propiedad que poseen algunas sustancias llamadas imanes que consisten en atraen limaduras de hierro.

En el siglo XVII William Gilbert emprendió el estudio sistemático acerca de las características que presentan los imanes.

 Clasificación de sustancias magnéticas

Las sustancias se pueden clasificar en tres categorías, dependiendo de
sus propiedades magnéticas.

A) Sustancias Ferromagnéticas.

(Tienen momentos magnéticos permanentes). Son aquellas sustancias que contienen momentos magnéticos atómicos que tienden a alinearse en paralelo por la presencia de un campo magnético exrerpo débil, por ejemplo el fierro (puede ser un clavo).

  • Hierro
  • Cobalto
  • Niquel
  • Gadolinio

B) Sustancias paramagnéticas

(Tienen momentos magnéticos permanentes). Una sustancia adquiere la categoría de paramagnético a ciertas temperaturas llamada temperatura de Curie. Por encima de esta temperatura los momentos magnéticos se encuentran al azar en forma aleatoria.
Por ejemplo: en la siguiente figura y tabla observamos como una sus- rancia ferromagnérica adquiere la categoría paramagnérica a ciertas temperaturas llamadas “temperaturas de Curie”

  • Aluminio                        •  Calcio
  • Cromo                            •  Litio
  • Magnesio                       •  Niobio
  • Oxígeno                         •  Platino
  • Tungsteno

C) Sustancias Diamagnéticas

(No tienen momentos magnéticos permanentes). Estas sustancias son totalmente indiferentes o rechazadas por un campo magnético.

  • Bismuto                •  Cobre
  • Diamante             •  Oro
  • Plomo                   •  Mercurio
  • Nitrógeno            •  Plata
  • Silicio                   

Magnetización

 ¡Cuando un electrón rota o gira alrededor de su eje genera un campo magnético!, es decir actúa como un pequeño electroimán.

En un material no magnetizado, los átomos están orientados en forma aleatoria y no existe un efecto magnético; en cambio, en un material magnetizado están alineados en una misma orientación.

CAMPO MAGNÉTICO

 En 1269 un francés llamado Pierre de Maricourt trazó las direcciones que seguía una aguja colocada en diversos puntos sobre la superficie de un imán natural. Encontró que las direcciones formaban líneas que encerraban en un círculo a la esfera y que pasaban por dos puntos diametralmente opuestos el uno del otro, a los cuales llamó polos del imán. En 1600 William Gilbert (1540 — 1603) amplió los experimentos de Maricourt con una diversidad de materiales. Así como el campo eléctrico rodea a una carga eléctrica, un campo magnético también rodea a cualquier sustancia magnética y se utiliza el símbolo B para representar al campo magnético.

Un campo magnético rodea al imán y se representa con las líneas de fuerza. Es una cantidad vertorial cuya dirección indica la dirección de la fuerza que experimentaría un polo magnético norte en ese punto del espacio. En el Sistema Internacional se mide en Tesla (T) en honor al físico Nicola Tesla.
La orientación de las agujas de una brújula se debe a que los polos opuestos (Norte — Sur) se atraen y los polos iguales se rechazan.
Por convención el polo norte se representa de color rojo, y es el lugar de donde salen las líneas de fuerza y se dirigen hacia el polo
sur.

 

Algunos ejemplos:

Polos de un Imán

Cuando se utiliza limaduras de hierro sobre un imán estas se acumulan con mayor intensidad en ciertas panes del imán, los que se denominan polos y tienen las siguientes características:

a) Los polos iguales se repelen y los polos opuestos se atraen.

 

b) No se puede obtener un polo magnético aislado. Si a un imán lo divides varias veces “hasta llegar al spin” encontrarás siempre los dos polos.

Magnetismo Terrestre

 El cuerpo magnético de la Tierra es similar al de una barra de imán. Sin embargo, no puede existir un imán permanente dentro de la Tierra debido a las altas temperaturas. Se cree que el campo magnético está asociado con los movimientos en el centro líquido exterior del núcleo de la Tierra.

 

 

 

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MANEJO DEL MULTÍMETRO

El Multímetro analógico:

Es el instrumento que utiliza en su funcionamiento los parámetros del amperímetro, el voltímetro y el Ohmimetro. Las funciones son seleccionadas por medio de un conmutador. Por consiguiente todas las medidas de Uso y precaución son iguales y es multifuncional dependiendo el tipo de corriente  (C.C o C.A.)

video:

El Multímetro Digital (DMM):

Es el instrumento que puede medir el amperaje, el voltaje y el Ohmiaje obteniendo resultados numéricos − digitales. Trabaja también con los tipos de corriente.

El Amperímetro:

Es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro−amperio. Los usos dependen del tipo de corriente, ósea, que cuando midamos Corriente Continua, se usara el amperímetro de bobina móvil y cuando usemos Corriente Alterna, usaremos el electromagnético

El Voltímetro:

Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad básica de medición es el Voltio (V) con sus múltiplos: el Megavoltio (MV) y el Kilovoltio (KV) y sub.−múltiplos como el milivoltio (mV) y el micro voltio. Existen Voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetros de bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos.

Sus características son también parecidas a las del galvanómetro, pero con una resistencia en serie.

El Ohmiómetro:

Es un arreglo de los circuitos del Voltímetro y del Amperímetro, pero con una batería y una resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtendremos el cero en la escala. Generalmente, estos instrumentos se venden en forma de Multímetro el cual es la combinación del amperímetro, el voltímetro y el Ohmímetro juntos. Los que se venden solos son llamados medidores de aislamiento de resistencia y poseen una escala bastante amplia.

USO DEL MULTIMETRO

CIRCUITO BÁSICO

CIRCUITO BÁSICO

CIRCUITO EN SERIE

CIRCUITO EN PARALELO

CIRCUITO SERIE Y PARALELO

ACTIVIDAD Nº 01: LECTURA DE RESISTENCIAS

Mediante el código de colores IEC, se determina el valor óhmico de los resistores de la siguiente manera:

  • Los dos primeros anillos determinan las cifras iníciales del valor de la resistencia.
  • El tercer anillo determina cuántos ceros se va agregar a las cifras iníciales para obtener el valor real de la resistencia en ohmios (Ω).
  • El cuarto anillo significa la tolerancia de fábrica de la resistencia, pero si no lo hubiera sería el 20%.
  • De esta manera quedará determinado su respectivo valor nominal en ohmios (W) de la resistencia.

Medición de resistencia usando el código de colores

Medición de Resistencias usando el multimetro

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Potencial Electrico

Cuando transportamos una carga por el interior de un campo eléctrico, desarrollamos un trabajo contra las fuerzas electrostáticas. Como se recordará del tema de energía, se sabe que si un cuerpo recibe trabajo, gana energía, por tal razón es entendible que al hacer trabajo sobre una carga dentro de un campo, ello se convertirá en energía, la misma que quedará almacenada por la carga y el campo en el punto donde ésta se estacione. De este modo se puede reconocer que cada punto del campo posee una propiedad energética que llamaremos “potencial eléctrico”, el cual por su naturaleza escalar permite describir dicho campo sin recurrir a sus originales aspectos vectoriales.

Potencial Eléctrico Absoluto

El potencial de un punto expresa la energía que presenta la unidad de carga puntual y positiva colocada en dicho punto. Analicemos el siguiente ejemplo: Si el punto “P” de la figura, tiene un potencial de 50 voltios a 50,J/C, ello tiene dos interpretaciones principales:

  1. Un agente externo deberá realizar un trabajo de 50J por cada coulomb que transporte desde el infinito hasta el punto “P”.
  2. El campo eléctrico desarrollará un trabajo de 50J por cada coulomb cuando lo transporte desde “P” hasta el infinito.

El potencial creado por una carga puntual “Q” a un distancia “d” viene dado por:

La unidad de potencial en el S.I. es el voltio (V): 1V = 1 J/C

Traslación de una Carga Dentro de un Campo

Cada vez que nos enfrentamos al problema de mover una carga dentro de un campo eléctrico, debemos saber reconocer cómo se presentan las fuerzas que participan en el movimiento. Para ello es ilustrativo describir los casos que se muestran en la figura, en todos ellos se observará que la fuerza que ejerce el agente externo: “Fext”, actúa siempre a favor del movimiento, en cambio, todo lo contrario ocurre con la fuerza que ejerce el campo: “Fcampo”. En todos estos casos se puede apreciar que el trabajo que desarrolla el agente externo es positivo, y el que realiza el campo es negativo.

  • Caso 1: Una carga positiva es obligada a acercarse a otra carga positiva.
  • Caso 2: Una carga negativa es obligada a alejarse de una carga positiva.
  • Caso 3: Una carga positiva es obligada a alejarse de una carga negativa.
  • Caso 4: Una carga negativa es obligada a acercarse a otra carga negativa.

 Si ahora analizamos los casos mostrados en la siguiente figura, comprobaremos que en todos ellos la fuerza que ejerce el agente externo: “Fext”, se aplica en contra del movimiento de la carga, todo lo contrario ocurre con la fuerza que ejerce el campo: “Fcampo”. Por esta razón, en todos estos casos, el trabajo que realiza el agente externo es negativo y el trabajo del campo es positivo.

Trabajo Eléctrico

Cuando el traslado de una carga ”q” se hace con velocidad constante, entonces la fuerza que aplica el agente externo es igual, pero opuesta a la fuerza que el campo ejerce sobre la misma carga. De este modo podemos asegurar que el trabajo realizado por ambos son siempre iguales, pero de signos contrarios. Para efectos de nuestro estudio, el trabajo del campo “WC” es el que más nos interesa, verificándose que ella depende del potencial eléctrico “VP” que posee el punto “P” desde donde parte la carga “q” hacia el infinito, o hacia donde llega la carga traída desde el infinito. De este modo el valor del trabajo realizado por el campo viene dado por la siguiente relación:

 Wc = q . Vp

El signo del trabajo “WC”, puede obtenerse a partir del diagrama de fuerzas que participan en el movimiento, o simplemente a partir del resultado de sustituir los signos de la carga trasladada (q), y del potencial (VP) en la relación anterior.

Principio de Superposición de Potenciales

Por el mismo hecho que los campos de varias cargas se superponen, se establece que: “El potencial electrostático creado por varias cargas en un punto del campo está dado por la suma escalar de los potenciales creados por cada carga en dicho lugar y de manera independiente”.

Se establece que:

Tensión Eléctrica

 Cuando liberamos una carga puntual “q” en el interior de un campo pasando del punto “A” donde el potencial es “VA” a otro punto “B” de potencial “VB”, se verifica que el campo habrá realizado un trabajo que vendrá dado así:

 

 Y llamamos “tensión eléctrica” a la diferencia de potencial: VA – VB = VAB. Cuando compramos una batería, o una pila, lo que estamos adquiriendo de ellas es su tensión eléctrica, la misma que se expresa en voltios.

 Observación: Resulta evidente que un agente externo para transportar la misma carga “q” desde “B” hasta “A” efectuará un trabajo  idéntico al que realiza el campo para trasladar la misma carga pero desde “A” hasta “B”, luego.

 Relación entre Campo y Potencial

  Si nos fijamos bien en el campo uniforme de la figura, podemos reconocer que la intensidad de campo  E y la distancia “d” entre las superficies equipotenciales “VA” y “VB” (“VA” > “VB”) están relacionadas entre sí del siguiente modo:

 donde: “A” y “B” no están necesariamente en una misma línea de fuerza.

 Aquí les muestro algunos videos relacionados al tema:

http://www.youtube.com/watch?v=baubdAWHyo0&feature=related

 

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Electrostática

ELECTROSTÁTICA

Es el estudio de las propiedades e interacciones entre los cuerpos electrizados, en reposo.

CARGA ELÉCTRICA (q o Q)

Se denomina así al defecto o exceso en el número de electrones que posee un cuerpo respecto del número de protones. Luego, entonces la carga de un cuerpo puede expresarse como un múltiplo de la carga de un electrón.

                                                    q = ± ne

donde:

n ε ℕ

e = Carga del electrón = 1,6 . 10-19C

La unidad SI de la carga eléctrica es el coulomb (C).

Además:

  • 1 mC(milicoulomb) = 10-3C
  • 1 μC(microcoulomb) = 10-6C

ELECTRIZACIÓN DE LOS CUERPOS

Los cuerpos se pueden electrizar de las siguientes formas:

  • Por Frotamiento
  • Por Contacto
  • Por Inducción
1. POR FROTACIÓN
Uno de los cuerpos que se frota pierde electrones y se carga positivamente, el otro gana los electrones y se carga negativamente. ELECTRICIDAD POSITIVALlamada también vítrea. Es la que aparece en una barra de vidrio al ser frotada con una tela de seda. Este nombre lo puso el inventor norteamericano Benjamín Franklin (1706 – 1790).Este tipo de electricidad se obtiene por frotación.ELECTRICIDAD NEGATIVATambién se llama resinosa (plástico). Se obtiene al frotar un plástico con un trozo de lana. Su nombre lo puso Benjamín Franklin.Se observa que la lana pierde electrones y la barra ha quedado cargado negativamente.

2. POR CONTACTO
Cuando ponemos en contacto un conductor cargado con otro sin cargar, existirá entre ellos un flujo de electrones que dura hasta que se equilibren electrostáticamente.

3. POR INDUCCIÓN

Cuando acercamos un cuerpo cargado llamado inductor a un conductor llamado inducido, las cargas atómicas de éste se re-acomodan de manera que las de signo contrario al del inductor se sitúan lo más próximo a él.

LEYES ELECTROSTÁTICAS

1era. Ley ó LEY CUALITATIVA

“Dos cargas eléctricas de igual signo se rechazan y de signos contrarios se atraen”

2da. Ley o LEY DE COULOMB

“La fuerza con que se atraen o rechazan dos cargas eléctricas es directamente proporcional al valor de sus cargas, pero inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de separación”


Aquí les muestro algunos videos que demuestran los casos de elecricidad estática.

electricidad por fricción 

CUIDADO CON LA ELECTRICIDAD

LEY DE COULOMB

ELECTROSCOPIO

 

EXPERIENCIA CON ELECTRICIDAD ESTÁTICA


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Calorimetría

Es una rama de la física molecular que estudia las medidas de la cantidad de calor que intercambian dos o mas sustancias que están a diferente temperaturas, y así mismo analiza las trnsformaciones que experimentan dichas sustancias al recibir o perder energía calorífica.

CALOR

Se denomina así a la energía que un cuerpo transmite a otro que posee menor temperatura.

El calor es una energía no almacenable y sólo existe mientras exista una diferencia de temperatura.

CANTIDAD DE CALOR (Q)

Es la cantidad de calor que gana o pierde un cuerpo, se determina con la siguiente expresión:

UNIDADES DE CALOR

El calor por ser energía en tránsito, su unidad en el SI es el : Joule ( J ), En la práctica se usa mucho la unidad antigua llamada: Caloría (cal) y su múltiplo kilocaloría (kcal).

Una caloría se define como la energía que gana o pierde un gramo de agua al variar su temperatura en     1 °C.

 & Equivalencias

       1 kcal = 1000 cal

       1 cal   = 4,186 J

       1 J      = 0,24 cal

EQUILIBRIO TÉRMICO

Cuando dos o más cuerpos con diferentes temperaturas se ponen en contacto, se observa que los de mayor temperatura comienzan a bajar y los de menor temperatura a subir, hasta lograr una temperatura igual para todos, llamada “Temperatura de Equilibrio”, a este estado se le denomina “Equilibrio Térmico”.

Cuando se consigue el equilibrio térmico, se cumple que el calor ganado por los cuerpos “fríos” es igual al calor perdido por los cuerpos “calientes”.

                                  Calor Ganado = Calor Perdido

 Temperatura de Equilibrio de una Mezcla

 CALORES ESPECÍFICOS DE ALGUNAS SUSTANCIAS

VIDEOS

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Estática

 

Es la parte de la mecánica que se encarga de estudiar a los cuerpos que se encuentran en equilibrio.

EQUILIBRIO:

Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando no tiene aceleración, por lo tanto sólo hay 2 posibilidades:

            REPOSO  Ó   SIGUIENDO UN MOV. RECTILÍNEO A VELOCIDAD CONSTANTE

LEYES DE NEWTON 

 1RA LEY (LEY DE LA INERCIA)

Todo cuerpo continúa en su estado de REPOSO o de movimiento a velocidad CONSTANTE mientras que sobre el cuerpo no actúe una fuerza resultante EXTERIOR que lo obligue a cambiar de velocidad

EJEMPLO:

Si un caballo se detiene de golpe, el jinete sale expelido por encima, porque todo cuerpo en movimiento, por inercia, tiende a seguir en movimiento.

 

2DA LEY (PRINCIPIO DE ACELERACIÓN)

Si una fuerza resultante diferente de cero actúa sobre un cuerpo de masa “m”; le produce una aceleración en la misma dirección y sentido de la fuerza resultante, directamente proporcional a ella e inversamente proporcional a la masa del cuerpo.

3RA LEY (LEY DE LA ACCIÓN Y REACCIÓN)

Siempre que un objeto ejerce una fuerza (ACCIÓN) sobre otro objeto, el segundo ejerce una fuerza igual (REACCIÓN) y opuesta sobre el primero.

 Observaciones de la Tercera Ley

v  La acción y la reacción actúan sobre objetos diferentes. La acción sobre uno de los cuerpos y la reacción sobre el otro cuerpo, por esto nunca se anulan.

 EJEMPLO:

Al clavar con un martillo, éste impulsa al clavo, hacia abajo (acción) y el clavo reacciona sobre el martillo deteniéndolo e inclusive hasta hacerlo rebotar.

EN LA SEPARATA QUE SE MUESTRA A CONTINUACIÓN SE ENCUENTRA DETALLADAMENTE LAS FUERZAS MÁS USUALES EN ESTÁTICA, ASI COMO PROBLEMAS DE APLICACIÓN.

ASI TAMBIEN ALGUNOS VIDEOS DONDE MUESTRAN EJEMPLOS DETALLADOS SOBRE EL TEMA:

Nº6-ESTÁTICA-JS

VIDEO  HISTORIA DE NEWTON 

PARTE I:

PARTE II:

PARTE III:

PARTE IV:

VIDEO SOBRE LAS LEYES DE NEWTON

VIDEO SOBRE EQUILIBRIO

v

VIDEO DE NEWTON A EINSTEIN

CARATULA PARA LOS TRABAJOS DE LABORATORIO

A mis alumnos, les recomiendo emplear la caratula que a continuación les presento:

caratula de asignacion

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Conociendo la presión

¿Qué es la presión?

Para explicarlo, consideremos la siguiente situación: Si ponemos un libro sobre una mesa, no importa como lo coloquemos – ya sea en posición horizontal o vertical – la fuerza que ejerce  el libro sobre la mesa es la misma.

Ahora pongamos el libro sobre la palma de nuestra mano de las dos maneras indicadas anteriormente. A pesar de que la fuerza es la misma, observaremos que el libro presiona la palma de la mano con mayor intensidad en la forma vertical que en la horizontal plana.

¿A qué se debe esto?

Para aclarar ideas, supongamos que el libro pesa 20 N.

Notaremos que se encuentra verticalmente la fuerza de   20 N se distribuye sobre una menor superficie. Para caracterizar la acción de una fuerza normal sobre una superficie se utiliza una magnitud física denominada presión (P)

                              P = F/A

Nº12-HIDROSTÁTICA – JS



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