Guia de Fisica Cnval

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FISICA

Física: es la ciencia que estudia los cambios que sufre la materia de manera general en posición o forma sin alterar su composición.

TemaTemaTemaTema: : : : UNIDADES DE MEDIDAUNIDADES DE MEDIDAUNIDADES DE MEDIDAUNIDADES DE MEDIDA

El sistema internacional de unidades SI, reconoce siete unidades básicas:

Cantidad Nombre Simbolo Longitud (l) Metro m Masa (m) Kilogramo kg Tiempo (t) Segundo s Temperatura Kelvin K Intensidad luminosa Candela cd Corriente eléctrica Ampere A Cantidad de sustancia Mol mol

Metro: longitud del trayecto recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo

igual a la fracción 1/299 792 458 de 1 s Kilogramo: Masa del kilogramo prototipo internacional conservado en la sede del BIMP

(Bureau International des Poids et Mesures) Segundo: Duración de 9 192 631 770 ciclos de la radiación correspondiente a la transición

entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo del cesio 133 Kelvin: Fracción de 1/273.16 de la temperatura termodinámica (o absoluta) del punto triple del

agua (273.16 K) Ampere: Intensidad de la corriente eléctrica constante, que mantenida en dos conductores

rectilíneos paralelos, de longitud infinita y sección transversal despreciable y situados a la distancia de 1 m en el vacío, produce una fuerza de 2 x 10-7 N/m entre los dos conductores

Candela: Intensidad luminosa en una dirección dada, correspondiente a una energía de 1/683 W/sr, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia igual a 540 x 1012 Hz.

Mol: Cantidad de entidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.) en un sistema material, igual al número de átomos existentes en 0.012 kg de carbono 12.

UNIDADES DERIVADAS: Son la combinación de las anteriores entre las cuales están:

Cantidad Nombre Simbolo Fuerza y peso Newton N Presión y esfuerzo Pascal Pa Frecuencia o periodicidad Hertz Hz Trabajo y energía Joule J Potencia y flujo de energía Watt W

Newton: Fuerza que al ser aplicada a una masa de 1 kg le imparte una aceleración, en su misma

dirección y sentido, igual a 1 m/s2 Pascal: Intensidad superficial de fuerza aplicada equivalente a 1 N/m2 Hertz: Variación periódica equivalente a un ciclo por segundo (c/s)


Joule: Trabajo realizado por una fuerza de 1 N cuando su punto de aplicación se desplaza una distancia de 1 m en la dirección y sentido de la fuerza

Watt: Potencia o flujo de energía que se desarrolla a razón de 1 J/s

MULTIPLOS, SUBMULTIPLOS Y PREFIJOS

Para evitar cantidades con demasiados números, se utiliza generalmente potencias con base 10.

100 1 100 1 101 10 10-1 0.1 102 100 10-2 0.01 103 1000 10-3 0.001 104 10000 10-4 0.0001 105 100000 10-5 0.00001 106 1000000 10-6 0.000001

Cuando una cantidad se expresa en notación científica, el punto decimal se recorre - A la izquierda si la cantidad es grande y el exponente de la base 10 será positivo

Ejemplo. 56700000 = 567x105 = 5.67x107 - A la derecha si la cantidad es pequeña y el exponente de la base 10 será negativo

0.000045 = 4.5x10-5=45 x10-6

También es común utilizar prefijos de acuerdo al exponente de la base 10:

Nombre Símbolo Valor multiplicativo Exa E 1018 Peta P 1015 Tera T 1012 Giga G 109 Mega M 106 Kilo K 103 Mili M 10-3 Micro µ 10-6 Nano N 10-9 Pico P 10-12 Fento F 10-15 Ato A 10-18

EJEMPLO: 1 mm = 1*10-3 m (1 milímetro es igual a 0.001 metros)

TEMA: TEMA: TEMA: TEMA: EQUIVALENCIAS Y CONVERSIONESEQUIVALENCIAS Y CONVERSIONESEQUIVALENCIAS Y CONVERSIONESEQUIVALENCIAS Y CONVERSIONES

Aparte del SI existen otros dos sistemas de unidades, el sistema sexagesimal (cgs) que utiliza el centímetro (cm), gramo (g) y segundo. El otro sistema es el inglés que utiliza los pies (ft), slugs y


segundos. Aunque el SI es el más común, a veces es necesario convertir las unidades entre los diferentes sistemas, por lo que existen equivalencias entre estas unidades:

LONGITUD 1 m = 10 dm = 102 cm= 103 mm 1 ft = 0.3048 m 1 in (plg) = 2.54 cm 1 yd (yarda) = 0.9144 m 1 mi (milla) = 1609 m 1 nmi (milla nautica) = 1852 m

AREA 1 m2=104 cm2 1km2=106 m2= 100 ha (hectáreas) 1 ft2 = 929 cm2

1 in2 = 6.452 cm2

VOLUMEN 1 m3=103 dm3= 103 L 1 ft3 = 28.3 L = 0.0282 m3

1 gal (galón) = 3.785 L = 3.7854x10-3 m3

MASA 1 kg= 103 g 1 lb = 0.4536 kg 1 ton (tonelada) = 907.18 kg 1 slug = 14.594 kg 1 oz (onza) = 28.35 g

TIEMPOTIEMPOTIEMPOTIEMPO 1 h= 3600 s 1 d= 24 h= 1440 min 1 año = 365 d

FUERZAFUERZAFUERZAFUERZA 1kgf=9.8066 N 1 dina = 10-5 N 1 lbf = 4.4482 N = 0.4536 kgf 1 tonf = 8,8964 kN

PRESION 1 kgf/cm2= 98.066 kN/m2 = 98.066 kPa 1 bar = 105 Pa= 100 kPa = 1.02 kgf/cm2

1 torr (mmHg) = 133 Pa 1 psi (lbf/in2) = 6.8947 kPa

TRABAJO 1 kgf·m=9.8066 J = 0.239 x10-3 kcal 1 kcal= 4186.8 J 1 kW/h= 3.6x106 J = 3. 6x10-3 kJ 1 Btu = 1055 J = 0.252 kcal 1 ft·lbf = 1.3558 J

POTENCIA 1 kcal/h = 1.16 W 1 kgf·m/s = 9.8066 W 1 hp = 746 W 1 Btu/s = 1.0550 kW = 0.252 kcal/s

Para realizar conversiones se puede utilizar el método de factores. Consiste en ir eliminando las unidades colocándolas en el numerador o denominador según sea el caso.

E: Convertir 7.5 km a millas.

7.5 . 4.66

En el ejemplo anterior, el primer factor fue convertir km a m, por lo que los km se colocan en el denominador, en el segundo se convierte de m a millas, y entonces los m se colocan en el denominador nuevamente quedando las millas. Posteriormente se multiplican todos los numeradores y todos los denominadores. Finalmente se realiza la división.

E2. Convertir 25 km/h a m/s


25 1 3600 1000 1 25 11000136001 250003600 6.94

Tema: CANTIDADES FISICASTema: CANTIDADES FISICASTema: CANTIDADES FISICASTema: CANTIDADES FISICAS

Cantidad escalar: Es la que solo tiene magnitud (E. 10 kg, 5 s, 3 m) sirven para medir. Cantidad vectorial: Tienen magnitud, dirección y sentido (E. fuerza, velocidad, aceleración) Representación gráfica de un vector:

FUERZA: es la magnitud de carácter vectorial se define como la masa por la aceleración

F=ma F= Fuerza (N) m = masa (kg) a = aceleración m/s2 El vector F tiene componentes tanto en el eje de las x (Fx) como en el eje de la y (Fy), además tiene un ángulo que indica la dirección del vector. Para obtener la magnitud de dicho vector: $ %$&' ( $)' Fx y Fy= componentes de la fuerza en el eje x y y (N) Otras fórmulas en función del ángulo es:

Fx=Fcosθ Fy=Fsenθ Tanθ=Fy/Fx EJEMPLO: Obtener la magnitud del vector F(5N, 12N). Datos: Fx=5N Fy=12 N Aplicando la fórmula * √5,- ( 12,- √169,- 13, Cuando existen más de un vector, es necesario sumar las fuerzas de los componentes x y y, por lo que:

$ ./ $ &' ( / $)'

EJEMPLO: Obtener la magnitud del vector resultante si F1 (-8N, 12N), F2(5N, 3N) y F3(-4N, 8N) Datos ΣFx= -8N+5N-4N=-4N ΣFy= 12N+3N+8N=23 N


Aplicando la fórmula: * %∑ * 1- ( ∑ *2- %34,- ( 23,- √545,- 23.34,

TemaTemaTemaTema: EQUILIBRIO: EQUILIBRIO: EQUILIBRIO: EQUILIBRIO TRASLACIONALTRASLACIONALTRASLACIONALTRASLACIONAL y ROTACIONALy ROTACIONALy ROTACIONALy ROTACIONAL Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio debe cumplir con las siguientes condiciones: Primera condición de equilibrio o traslacional: La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es igual a cero. / *1 / *2 0

Si solo actúan fuerzas en el eje de las y: ΣFy=0 Ejemplo: ¿Cuál es la magnitud de la tensión en la cuerda para mantener suspendido un bloque de 100 N?

Datos: T=? F=100 N Fórmula ΣFy=0 T – F = 0 T – 100 N= 0 T = 100 N La tensión de la cuerda es de 100 N

Segunda condición de equilibrio o rotacional: para que un cuerpo se encuentre en equilibrio rotacional la suma de los momentos de torsión respecto a un eje debe ser igual a cero. Momento de torsión (ττττ) con respecto a un eje: se define como el producto de la magnitud de una fuerza por su brazo de palanca (distancia que hay desde la línea de acción de la fuerza hasta el eje de rotación):

ττττ=F·d

τ = torca o momento (N·m) F = fuerza (N) d = brazo de palanca (m)

En la figura anterior, hay dos fuerzas que están equilibradas con una distancia de cada una hacia el centro de equilibrio. Ejemplo: Se tiene una balanza como en la figura anterior. Los datos son los siguientes: F1 = 600 N, d1= 4 m, d2= 5 m, ¿Cuál será la F2? Solución: para estar en equilibrio la torca o momento en cada lado debe ser igual:

F1d1=F2d2

(600N)(4m)=F2(5m) F2=(600N)(4m)/(5m) F2=480N


Tema: CINEMATICA

La cinemática estudia los cuerpos en movimiento SIN considerar las causas que lo provocan Subtema: movimiento rectilíneo uniforme Los cuerpos se desplazan en una trayectoria RECTA con VELOCIDAD CONSTANTE La velocidad se define como la razón entre la distancia sobre tiempo.

4 56

ν = velocidad (m/s) d = distancia (m) t = tiempo (s) EJEMPLO: Una partícula viaja a razón de 12 m/s. ¿Qué distancia recorrerá en 8 minutos? v = 12m/s

t = 8 min=480 s 7 89 :12 ; 480 5760

d = ? Subtema: movimiento rectilíneo uniformemente acelerado Los cuerpos se desplazan en una trayectoria RECTA con una ACELERACION CONSTANTE La aceleración es la razón entre la velocidad y el tiempo: = 46

a=aceleración (m/s2) v=velocidad (m/s) t= tiempo (s) Algunas otras fórmulas para este tipo de movimiento son: 4> 4? ( =6 4>' 4?' ( '=5

5 4?6 ( =6''

5 @4? ( 4>A6'

vf= velocidad final (m/s) vi = velocidad inicial (m/s) t = tiempo (s) d = distancia (m)

EJEMPLO: Un auto se mueve a razón de 80 km/h, después de 0.5 h se mueve a 100 km/h. ¿Cuál es su aceleración?

a vt vE 3 vFt 100 kmh 3 80 kmh0.5h 40 kmh-


EJEMPLO: Un cuerpo parte del reposo y se acelera a una razón de 4m/s2. ¿Qué distancia recorre después de 5 s?

vi=0 a=4m/s2 d =? 7 89 ( 9-

2 05 ( 4 -5-2 1002 50

Subtema: caída libre Los cuerpos describen movimientos acelerados hacia el centro de la tierra, es decir solo de forma horizontal o en el eje de la y. La aceleración en este caso es igual a la gravedad (g=9.81 m/s2). Las fórmulas que se utilizan son: 4 J6 4 %'JK

K J6''

6 L'KJ

t = tiempo (s) h= altura (m) g = gravedad (9.81 m/s2) v = velocidad (m/s)

EJEMPLO: Se deja caer una bola de boliche desde la azotea de un edificio y tarda 4 s en legar al suelo. ¿Cuál será la altura del edificio?

MNO- :.PQRO;SO

- 78.48

Subtema: Tiro vertical

Los cuerpos describen un movimiento RECTO con trayectoria de ABAJO hacia ARRIBA con aceleración constante e igual a la gravedad. La velocidad de los cuerpos va disminuyendo conforme el cuerpo va ascendiendo debido a la gravedad. Cuando el cuerpo alcanza la altura máxima la velocidad es cero. Las fórmulas en este movimiento son:

4> 4? 3 J6 4>' 4?' 3 'JK

K 4?6 3 J6''

KT=& 4?''J

6 4?J

vf= velocidad final (m/s) vi = velocidad inicial (m/s) t = tiempo (s) h= altura (m) g = gravedad (9.81 m/s2)

EJEMPLO: Un niño lanza una pelota verticalmente hacia arriba con una velocidad de 40 m/s. ¿a qué altura se encuentra la pelota cuando la velocidad es igual a la mitad de la velocidad de lanzamiento?


vf= 0.5vi = 80 m/s vi = 40 m/s h= ? g = gravedad (9.81 m/s2) De la fórmula: 4>' 4?' 3 'JK Despejando h:

K 8- 3 8U-2V 40 - 3 20 -

29.81 - 61.16

Tema: DINAMICA Estudia el MOVIMIENTO de los cuerpos y las CAUSAS que lo provocan. Subtema: LEYES DE NEWTON

Primera ley de Newton: Un cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que una FUERZA externa no equilibrada actúe sobre él. Segunda ley de Newton: La aceleración que un cuerpo experimenta es directamente proporcional a la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él e inversamente proporcional a su masa. Tercera de ley de Newton: Para cada acción debe haber una reacción igual y opuesta.

F=ma

F= Fuerza (N=kg/ms2) m = masa (kg) a = aceleración (m/s2) EJEMPLO: Para mover una caja de 40 kg de jitomates, se aplica una fuerza de 500 N. ¿Cuál será la aceleración que tendrá la caja?

Despejando aceleración W XSM YZQROSM 12.5 O

Subtema: PESO

El peso es la fuerza con que la masa de un cuerpo es atraída por la gravedad hacia el centro de la tierra. Por lo tanto el peso (w):

w=mg w= peso (N=kg/ms2) m = masa (kg) g = gravedad (9.81 m/s2)

EJEMPLO: ¿Cuál es el peso de un elefante de 17000 kg de masa? w=mg w =(17000kg)(9.81 m/s2)=166770N=166.7*10-3N

Subtema: Ley de Hooke La cantidad de estiramiento o de compresión (cambio de longitud), es


directamente proporcional a la fuerza aplicada.

F=Kx

F= Fuerza (N) K= constante del resorte (N/m) x = deformación (m) EJEMPLO: ¿cuál será la fuerza necesaria para comprimir un resorte de 13 cm con una constante de 300 N/m?

F=Kx= (300N/m)(0.13m)=39 N Subtema: Leyes de Kepler Las leyes de Kepler describen la cinemática del movimiento de los planetas en torno al Sol. Primera Ley: Los planetas giran alrededor del sol en orbitas elípticas, cuando el sol ocupa uno de los focos Segunda Ley: El radio focal que une cualquier planeta con el sol describe áreas iguales en tiempos iguales: A1=A2 en el tiempo t

Tercera Ley: Los cuadrados de los periodos P de revolución son proporcionales a los cubos de los semiejes mayores a de la elipse. P2=k·a3

TemaTemaTemaTema: : : : TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIATRABAJO, ENERGIA Y POTENCIATRABAJO, ENERGIA Y POTENCIATRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA

Subtema: Trabajo

El trabajo es la capacidad que se tiene para realizar un trabajo. Se determina como la fuerza por la distancia

W=Fd W= trabajo (J=Nm) F=Fuerza (N) d= desplazamiento (m)

Ejemplo: ¿Cuál es el trabajo necesario para desplazar un bloque 5 m con una fuerza de 40 N?

W=Fd = (40N)(5m)=200J

Subtema: Energía Es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Existen dos tipos de energía mecánica:


A) ENERGÍA CINÉTICA: Es la energía debida al MOVIMIENTO del cuerpo

[\ ]' T4'

Ek= energía cinética (J) m = masa (kg) v = velocidad (m/s) B) ENERGÍA POTENCIAL: Es la energía debida a la POSICION del cuerpo

respecto a una altura Ep=mgh

Ep= energía potencial (J) m = masa (kg) g = gravedad (9.81 m/s2) h = altura (m) EJEMPLO: ¿Cuás es energía cinética de un automóvil que viaja a 140 km/h y tiene una masa de 912 kg?

^ 12 8- 12 912V :38.88 ;- 689629.62_ 689.62`_ EJEMPLO: ¿Cuál es la energía potencial que tiene un clavadista con una masa de 55 kg en la plataforma a 10 m de altura?

Ep=mgh=(55kg)(9.81m/s2)(10m)=5395.5J=5.39KJ Subtema: POTENCIA Es la RAPIDEZ con la que se realiza un trabajo

a b6

P = potencia (W=J/s) W= trabajo (J) t = tiempo (s) EJEMPLO: Calcular la potencia que genera un motor eléctrico que eleva una carga de 6 kN a 8 m/s El Trabajo se define como fuerza por distancia y a su vez la distancia sobre el tiempo es velocidad: c dN WeN *8 P=Fv = (6000 N)(8m/s)=48 000 W = 48 kW

Tema: ONDAS

Una onda es una perturbación que se propaga. Pueden ser transversales cuando las partículas vibran de manera perpendicular a la dirección de propagación; o pueden ser longitudinales cuando las partículas se mueven en la misma dirección de la onda. Los elementos de una onda son:


A, B = crestas C, D = valles r = amplitud de onda λ = longitud de onda Frecuencia (f): cantidad de ondas que pasan por un punto en la unidad de tiempo Periodo (T): tiempo que tarda una onda en pasar por un punto Longitud de onda (λ): Distancia que hay entre dos crestas o dos valles Amplitud (r): Desplazamiento máximo de las partículas de una onda Velocidad de propagación (v): velocidad con que se mueve una onda a través de un medio > ]f 4 λλλλffff f= frecuencia (Hertz =1/s) T = periodo (s) λ = longitud (m) ν = velocidad (m/s) EJEMPLO: ¿A que velocidad se propagan las ondas de 5m de longitud y 30 Hertz de potencia?

v= λf = (5 m)( 30 1/s) = 150 m/s

TTTTemaemaemaema: TERMODINAMICA: TERMODINAMICA: TERMODINAMICA: TERMODINAMICA Subtema TEMPERATURA: Es la suma de las energías cinéticas promedio de las moléculas. Diferencia entre escalas

K = ºC +273 ºC = K -273 ºF = 1.8ºC+32 ºC = (ºF-32)/1.8

EJEMPLO: Convierte 875 K a ºF Primero se convierte de K a ºC: ºC = K-273 = 875 – 273 = 602 Convertir de ºC a ºF ºF =1.8ºC+32=(1.8)(602)+32=1115.6 ºF = 1115.6 Subtema CALOR: Forma de energía que se transfiere de un cuerpo a otro por diferencia de temperaturas, siempre de una mayor a una menor. Caloría: cantidad de calor necesario para elevar 1 ºC un 1 g de agua. Capacidad calorífica: Razón que existe entre la cantidad de calor que recibe un cuerpo y su

incremento en la temperatura h i∆f if>kf? C= capacidad calorífica (cal/ºC, J/K) Q = cantidad de calor (cal, J) ∆T = Tf-Ti = Diferencia de la temperatura final y la inicial (ºC, K) Calor específico: Capacidad calorífica de una sustancia y su masa


Subtema Transferencia de calor: El calor se transfiere o conduce por 3 formas diferentes a) Conducción: Se propaga en los sólidos debido al choque de moléculas. E: al

planchar la ropa, el contacto de la plancha con la ropa se da por conducción. b) Convección: Se propaga a través de un fluido. E. El calentamiento de la tierra c) Radiación: Se transfiere a través de ondas electromagnéticas. E. El calor que sentimos al estar

cerca de un foco o el mismo sol calienta la tierra por radiación. Subtema: Leyes de la termodinámica La termodinámica estudia el intercambio energético de un sistema químico con el exterior. Ley cero de la termodinámica: Si dos cuerpos están en equilibrio térmico, un tercer cuerpo que se una, también alcanzará el equilibrio. Primera ley de la termodinámica: La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. En un sistema:

∆Q=∆U+∆W

∆Q= Calor suministrado al sistema (J, cal) ∆U= Incremento de la energía interna del sistema (J, cal) ∆W= Trabajo realizado por el sistema (J, cal)

Si el sistema realiza un trabajo, se considera como positivo Si el sistema recibe trabajo, se considera como negativo Si el sistema recibe calor, se considera como positivo Si el sistema pierde calor, se considera negativo EJEMPLO: Durante el proceso de carga de un acumulador eléctrico, se disipa 7 J de calor y se le realiza un trabajo de 246 J. Determina la razón de cambio de la energía interna del acumulador. ∆Q=-7 J (por perder calor) ∆W = - 246 J (por recibir trabajo) De la fórmula ∆U= ∆Q-∆W = -7J-(-246J)=-7J+246J=239J Segunda ley de la termodinámica: Es imposible construir una máquina térmica que transforme en su totalidad el calor en energía y viceversa. Una máquina térmica es un sistema que opera de forma continua a través de cuyas fronteras solo fluye calor y trabajo. La eficiencia de una máquina térmica es:

l ] 3 i$ih ] 3 f$fh

η= eficiencia (%) Qf= Calor obtenido (J,cal) Qc= Calor suministrado (J,cal) Tf = Temperatura de salida (K, ºC) Tc= Temperatura de entrada (K, ºC)


Ejemplo: ¿Cuál es la eficiencia de una máquina térmica a la cual se le suministran 4000 cal para obtener 2000 cal de calor de salida?

m 1 3 nWno 1 3 2000o4000o 0.5 50%

Subtema: Teoría de los gases Muchas sustancias son parte de nuestro ambiente y se encuentran en forma de gas. Todos los gases a presiones relativamente bajas obedecen a una ecuación de estado:

PV=nRT P= presión absoluta (Pa =N/m2) V= volumen (m3) T = temperatura (K) n = moles (mol) R = constante de los gases Las ecuaciones derivadas de los gases ideales:

Ley de Avogadro: Es la relación entre cantidad de masa y volumen q]r] q'r'

Ley de Boyle: Relación entre presión y volumen: P1V1=P2V2

Ley de Charles: Relación entre temperatura y volumen q]f] q'f'

Ley de Gay – Lussac: Relación entre presión y temperatura a]f] a'f'

EJEMPLO: 4 L de gas están en 600 mmHg, ¿Cuál será el nuevo volumen si aumenta la presión a 800 mmHg? La ley de Boyle: P1V1=P2V2 (600mmHg)(4L)=(800mmHg)(x) V2=3L

TTTTemaemaemaema: : : : FLUIDOS EN REPOSOFLUIDOS EN REPOSOFLUIDOS EN REPOSOFLUIDOS EN REPOSO Presión: La razón de la fuerza aplicada sobre un área.

a $s

P= presión (Pa = N/m2) F = fuerza (N) A = área (m2) a) Presión atmosférica (Patm): es la presión de la atmósfera que ejerce en todas las direcciones y

se define como 760 mmHg ó 1 atm Pabs = Patm+Pman Presión manométrica (Pman) Presión absoluta (Pabs) Presión de vacío (Pvacio) Presión absoluta de vacío (Pabs vacio)


b) Presión hidrostática: Es la distribución de la presión que ejerce una columna de fluido en el

recipiente que lo contiene. P= ρρρρgh = Peh

P= presión (Pa) ρ = densidad (kg/m3) h= altura (m) g = gravedad (9.81 m/s2) h= altura (m) Pe = peso específico (N/m3)

PRINCIPIO DE PASCAL : Un fluido (líquido o gas) encerrado en un contenedor tiene una presión que se transmite con la misma intensidad hacia las paredes del recipiente, si en alguna parte cambia la presión, en cualquier parte se tendrá el mismo cambio de presión. PRINCIPIO DE ARQUIMIDES : Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido es empujado hacia arriba por una fuerza igual al peso del fluido desplazado.

E= ρρρρgV = PeV E= empuje (N) ρ = densidad (kg/m3) g = gravedad (9.81 m/s2) V= volumen (m3) Pe = peso específico (N/m3) Subtema: DENSIDAD La densidad de cualquier sustancia (ρ) se define como la masa (m) de esa sustancia por unidad de volumen (v)

t T4 u Vv

EJEMPLO: La densidad del agua es de 1.0 kg/m3, es decir hay 1 kg de agua por cada m3 de volumen EJEMPLO: Un cuerpo ocupa un volumen de 0.2 m3.¿cuál es su densidad?

u 8 400V0.2v 2000 Vv

Tema: ELECTRICIDADTema: ELECTRICIDADTema: ELECTRICIDADTema: ELECTRICIDAD

Subtema electrostática: Estudia las cargas eléctricas en reposo. Carga: Es el número de electrones o protones que hay en exceso en un cuerpo determinado Ley de Coulomb: La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Cargas diferentes es atraen y cargas iguales se repelen. Por ejemplo, un electrón y protón se atraen, mientras que dos electrones se repelen

www.rubriaedithabril.blogspot.com GUIA DE GUIA DE GUIA DE GUIA DE FISICAFISICAFISICAFISICA $ w x]x'5' F= fuerza (N) K= constante de Coulomb (9x109 Nm2/C2) q= cargas (C) d = distancia (m) Coulomb (C): Carga transferida en un segundo a través de cualquier sección transversal de un conductor mediante una corriente constante de un ampere. 1 C = 6.25x1018e- 1 µC = 10-6 C

Ejemplo: Una carga de -3 µC está situada a 100 mm de una carga de +3 µC. Calcular la Fuerza de atracción entre las dos cargas

* ` yy-7- 9 z 10 ,-- 3 z 10k3 z 10k0.1- 8.1,

Campo eléctrico: Se dice que existe un campo eléctrico en una región del espacio en la que una carga eléctrica experimenta una fuerza eléctrica y su intensidad es:

[ $x

E= intensidad del campo eléctrico (N/C) F = fuerza (N) q = carga (C)

Capacitor: cualquier dispositivo diseñado con el propósito de almacenar carga eléctrica. Si un conductor tiene una capacitancia de un farad, la transferencia de un coulomb de carga al conductor elevará su potencial en un volt.

| iq

C= capacitancia (Farad F=C/V) Q = carga (C) V= voltaje (Volts V) Subtema electrodinámica: Estudia las cargas eléctricas en movimiento Conductores: materiales que permiten el flujo de cargas Aislantes: materiales que no permiten el flujo de carga Corriente eléctrica: Es la rapidez del flujo de la carga que pasa por un punto dado en un conductor eléctrico

i6


I= intensidad de corriente (Ampere A= C/s) Q = carga (C) t = tiempo (s) Resistencia: oposición a que fluya una carga eléctrica y es fija para los diferentes materiales.

~ q

R= resistencia (Ohm Ω=V/A) I= intensidad de corriente (A) V= voltaje (V) EJEMPLO: Una Intensidad de 12 A circula por un conductor de 18 Ω. ¿Cuál es la diferencia de potencial aplicado en los extremos del conductor? V=IR = (12 A)(18Ω) =216 V Potencia eléctrica: Es la cantidad de energía que consume un dispositivo eléctrico por unidad de tiempo.

P= VI=I 2R P = Potencia (Watts) I = Intensidad (A) R = Resistencia (Ω) V= Voltaje (V) EJEMPLO: Un calentador eléctrico tiene una resistencia de 20 Ω y disipa una potencia de 170 W. ¿Qué intensidad de corriente pasa por el calentador?

Lc L17020 2.91

Tema: CIRCUITOS ELECTRICOSTema: CIRCUITOS ELECTRICOSTema: CIRCUITOS ELECTRICOSTema: CIRCUITOS ELECTRICOS

CIRCUITOS EN

SERIE CIRCUITOS EN

PARALELO

I t = I1=I2=I3 Rt=R1+R2+R3 Vt=V1+V2+V3

I t = I1+I2+I3 Rt=1/R1+1/R2+1/R3 Vt=V1=V2=V3

I = Intensidad (A) R = Resistencia (Ω) V= Voltaje (V)


REFERENCIAS:

Tippens, Paul E. FISICA. CONCEPTOS Y APLICACIONES. 5ª edición. Ed. McGraw-Hill. México, 1996 Hewitt. Paul G. FISICA CONCEPTUAL. 3ª edición Ed. Pearson.. México, 1999

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