Chuletas y apuntes de Física de Universidad

Conceptos Fundamentales de la Cinemática

1. Sistema de referencia: Punto o sistema de puntos donde se sitúa al observador y con base en el cual se estudiará el movimiento.
2. Posición: Lugar que ocupa un objeto respecto a un sistema de referencia.
3. Coordenadas cartesianas: Conjunto de datos que indican la posición de un objeto dentro de un sistema de referencia cartesiano.
4. Movimiento: Cambio de posición de un objeto respecto a un sistema de referencia.

Magnitudes Físicas y Vectores

5. Magnitud escalar: Magnitud que se expresa mediante un número y una unidad (ambos conforman lo que se denomina módulo).
6. Magnitud vectorial: Es aquella magnitud que, para ser descrita, se necesitan: módulo, punto de aplicación, dirección y sentido.
7. Punto de aplicación:

El Calor: Transferencia, Propagación y Efectos

El calor es una forma de transferir energía entre dos cuerpos por el simple hecho de que ambos se encuentren a diferente temperatura. La energía siempre pasa del cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura. Esta forma de transferir energía se denomina calor y se mide en julios (J), aunque también se utilizan la caloría (cal) y la kilocaloría (kcal).

Mecanismos de Propagación del Calor

El calor puede propagarse a través de diferentes mecanismos:

• Conducción: Es la forma de propagación de la energía a través de un cuerpo mediante choques entre sus partículas, las cuales se agitan pero no cambian de posición. Típica en sólidos.
• Convección: Es la forma de propagación de la energía

Dinámica en un Sistema de Referencia Acelerado

Las leyes de Newton solo son válidas en Sistemas de Referencia (SR) inerciales. Para calcular la aceleración de un objeto desde un SR no inercial, es necesario introducir modificaciones.

En un Sistema de Referencia no Inercial (SRnI), las aceleraciones de las partículas no son producidas únicamente por las fuerzas reales. Al pasar de un Sistema de Referencia Inercial (SRI) a uno no inercial (SRnI), aparecen nuevas fuerzas aparentes sobre la partícula, conocidas como fuerzas de inercia o ficticias.

Ecuación de Movimiento en un SRnI

La ecuación fundamental se modifica de la siguiente manera:

F' = m · a' = m · a - m · A = F - m · A

• F': Fuerza aparente en el SRnI.
• a': Aceleración de la partícula

Cuerpo Rígido

Se define como un cuerpo ideal cuyas partes (partículas que lo forman) tienen posiciones relativas fijas entre sí cuando se somete a fuerzas externas; es decir, es un cuerpo no deformable.

Definición de Equilibrio Estático

Cuando un cuerpo rígido está en reposo o en movimiento rectilíneo a velocidad constante, relativo a un sistema de referencia, se dice que dicho cuerpo está en equilibrio estático.

Condiciones de Equilibrio

Las condiciones para que un cuerpo rígido se encuentre en equilibrio son:

1. Primera Condición de Equilibrio (Equilibrio de Traslación)

"La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el sólido es igual a cero". Esto ocurre cuando el cuerpo no se traslada o cuando se mueve a velocidad constante;... Continuar leyendo "Fundamentos del Equilibrio Estático en Cuerpos Rígidos" »

Fuerzas dependientes de la posición

Fuerzas dependientes de la posición son aquellas para las que la fuerza F depende únicamente de la posición de la partícula, es decir, F(→r). Estas fuerzas permiten la integración de la ecuación del movimiento en términos energéticos.

Trabajo y energía para fuerzas conservativas

Teorema de energía: w = ∫ F(→r) · d→r = E_c2 − E_c1. Esta expresión es útil para calcular el trabajo sin conocer el camino. A estas fuerzas se les denomina fuerzas conservativas, ya que el trabajo realizado por ellas depende únicamente de las posiciones inicial y final (es decir, es independiente del camino).

• Si la partícula recorre un camino cerrado, el trabajo de una fuerza conservativa es nulo.
• Por tanto, existe

Ley de Newton :
Kepler Buscó en vano la causa física, de los movimientos de los planetas. Esto lo hizo Newton en 1682, enunciando la ley de la gravitación universal, que explica Satisfactoriamente las leyes de Kepler y dice: “La fuerza de atracción que Se efectúa entre la masa del Sol y la de un planeta está en razón directa de la Masa y en razón inversa del cuadrado de las distancias”.

Movimiento De rotación del Sol :
La Observación de las manchas solares ha permitido verificar que el Sol tiene Movimiento de rotación alrededor de sí mismo. Se ha deducido de aquí, que el Sol tiene un movimiento de rotación como la Tierra de W a E, y completa una Rotación en alrededor de 27 días.

Movimientos De los integrantes del Sistema Solar

Conceptos Básicos de Mecánica de Fluidos

• Flujo Uniforme: Ocurre cuando el vector velocidad en todos los puntos del escurrimiento es idéntico, tanto en magnitud como en dirección, en un instante dado.
• Flujo Permanente: Se caracteriza porque las condiciones de velocidad de escurrimiento en cualquier punto no cambian con el tiempo; permanecen constantes.
• Tubo de Pitot: Es un instrumento que crea un punto de estancamiento sin perturbar apreciablemente el flujo; se utiliza para medir la velocidad de los fluidos.
• Cantidad de Movimiento Lineal: Establece que el impulso es igual al cambio de la cantidad de movimiento. El impulso es la resultante de las fuerzas actuantes sobre un determinado volumen de control, multiplicado por el tiempo que actúan.

Operaciones Fundamentales con Vectores

Producto Escalar

Dados dos vectores libres V1 y V2 que forman un ángulo, se llama producto escalar o producto interno de V1 y V2 a la magnitud escalar obtenida al multiplicar los módulos de V1 y V2 por el coseno del ángulo que forman. Se representa como: V1 · V2 = |V1| |V2| cos(α).

Producto Vectorial

Dados dos vectores libres V1 y V2 que forman un ángulo, se llama producto vectorial o producto externo de V1 y V2 a un vector libre V, que cumple las siguientes condiciones:

• Es perpendicular al plano determinado por V1 y V2.
• Su sentido es tal que el triedro (V1, V2, V) es directo.
• Su módulo es: |V| = |V1| |V2| sen(α).

Producto Mixto

Dados tres vectores libres V1, V2 y V3, se llama producto mixto a la magnitud... Continuar leyendo "Conceptos Fundamentales de Mecánica: Vectores, Estática y Dinámica" »

Propiedades Fundamentales de los Materiales

Clasificación de Propiedades

Las propiedades de los materiales se clasifican principalmente en extensivas e intensivas, basándose en su dependencia con la cantidad de materia.

Propiedades Extensivas

Se caracterizan porque dependen de la cantidad de materia presente. Ejemplos de propiedades extensivas son la masa y el volumen. Más materia implica mayor masa o mayor volumen. Las propiedades extensivas son aditivas (se pueden sumar).

Propiedades Intensivas

No dependen de la cantidad de masa y, además, no son aditivas. Por ejemplo, la densidad y la temperatura no cambian con la cantidad de materia.

Definiciones de Propiedades Macroscópicas

Masa

Cantidad de materia de un cuerpo, independientemente de las fuerzas... Continuar leyendo "Propiedades Fundamentales de los Materiales: Extensivas, Intensivas y Térmicas" »