Chuletas y apuntes de Física de Universidad

Dinámica del Cuerpo Rígido: Exploración de la Rotación y la Inercia

Experimentos Nº 11 y 12

I. Objetivos

• Determinar la relación entre el momento de rotación (τ) y la aceleración angular (α) de un cuerpo que gira en torno a un eje fijo.
• Determinar momentos de inercia de un cuerpo por distintos métodos.
• Calcular momentos de inercia aplicando el Teorema de Steiner.
• Determinar la velocidad y aceleración (lineal y angular) de un cuerpo que rota y se traslada simultáneamente.
• Aplicar el Principio de Conservación de la Energía Mecánica en un sistema que rota y se traslada.

II. Fundamentos Teóricos

Movimiento de Rotación Pura

El movimiento más simple de estudiar en un cuerpo rígido es la rotación en torno a un eje fijo, también conocido...

Definiciones Fundamentales

• Función Potencial: Si el rotacional del gradiente de una función escalar (cualquier vector) es cero, dicho vector puede expresarse como el gradiente de una función escalar Φ llamada función potencial.
• Efecto Magnus: Es el efecto de generar sustentación mediante rotación de un cuerpo sólido.
• Tubo de Pitot: Dispositivo utilizado para medir la velocidad de un fluido.
• Longitud Equivalente: Longitud ficticia que representa la resistencia al flujo causada por codos, válvulas y otros accesorios (h_L).
• Influencia del Número de Reynolds (Re) en el Coeficiente de Arrastre (Cd) para un Cilindro o una Esfera: El Cd disminuye conforme el Re aumenta hasta alcanzar una región donde se estabiliza. Al alcanzar un cierto Re crítico,

Mencione la pérdida que se mantiene constante para todo el margen de potencia del transformador: Es la pérdida por hierro.

Mencione 3 normas de fabricación de transformadores de potencia:

• ANSI
• IEC
• ASTM

¿Qué significa el BIL de un transformador? ¿Tiene el mismo valor para el lado primario y secundario del transformador?

El BIL (Basic Impulse Level) de un transformador es el nivel básico de aislamiento para devanados y partes conectadas, no diseñadas para ser sometidas a las pruebas de voltaje de impulso.

¿Qué nos indica el *rise* de un transformador con el aceite dieléctrico?

El *rise* nos indica el aumento de la temperatura del transformador y del aceite dieléctrico.

Indique 3 datos que se requieren para calcular la eficiencia de un transformador:

Circuitos Eléctricos

Un circuito eléctrico es el camino que sigue una carga eléctrica (conjunto de electrones), iniciando en un generador de energía y moviéndose por algún material conductor de corriente, pasando por un interruptor que, como su nombre lo dice, interrumpe (impide o permite) el paso de corriente, y llega a una resistencia que consume parte de la energía eléctrica, y finalmente regresa al generador de corriente.

Tipos de Circuitos

• Circuitos en serie: Es cuando hay más de una resistencia que recibe la energía por medio del mismo cable.
• Circuitos en paralelo: Es cuando hay más de una resistencia que recibe la energía por medio de varios cables.

Resistencia Eléctrica

Es la propiedad que tienen los cuerpos de oponerse en cierto...

Electrostática

La electrostática estudia los fenómenos eléctricos producidos por distribuciones de cargas estáticas, es decir, el campo electrostático de un cuerpo cargado.

Ley de Gauss

La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico neto (Φ) a través de cualquier superficie gaussiana es igual a la carga neta encerrada en la superficie dividida por ε₀.

Utilizando la ley de Gauss, se puede calcular el campo eléctrico debido a varias distribuciones de carga simétricas.

Campos eléctricos típicos calculados utilizando la ley de Gauss

Esfera aislante de radio R, densidad de carga uniforme y carga total Q

• Con r > R
• Con r < R

Cascarón esférico delgado de radio R y carga total Q

• Con r > R
• Con r < R

Líneas de carga de longitud infinita

Movimiento Plano

Movimiento Plano

Se caracteriza porque los puntos del sólido rígido se mueven permaneciendo sobre planos fijos paralelos entre sí. Por la indeformabilidad del sólido rígido, el movimiento plano está determinado con solo conocer el de tres puntos, no situados en línea recta, de uno de los planos del haz y que se denomina plano director. Puesto que el vector ω es perpendicular al plano director, la velocidad mínima v_m, es nula, y el movimiento instantáneo se reduce en el eje instantáneo de rotación a un movimiento de rotación pura, sin traslación, alrededor de un eje perpendicular al plano director. La velocidad y la aceleración instantáneas de un punto cualquiera se obtienen a partir de las de otro punto A mediante...

: La construcció del concepte d’espai

1. GEOGRAFIA: analitza com varia la localització i distribució espacial dels fenòmens de la superfície terrestre, dels elements del medi físic i dels socials/humans.

2. ESPAI: sistema en el qual entren en interacció els elements del medi físic-natural i el medi social.

3. TERRITORI: extensió de terra que uneix la societat i el medi que l’habita.

4. PAISATGE: és la suma del clima, el relleu i la intervenció o acció humana, es a dir, allà o no hi ha activitat humana no hi ha paisatge, sinó ecosistema.

Nocions bàsiques d’orientació espacial. Presentació i representació a escala

5. REPRESENTACIÓ: qualsevol forma de plasmar la realitat en un plànol o mapa.

6. ESCALA: Proporció entre les mesures...

Este modelo permite explicar:

1. La inestabilidad del átomo de Rutherford: Si los electrones estuvieran estacionarios, serían atraídos por el núcleo hasta chocar con él. Si los electrones tuvieran un movimiento circular, según la física clásica, el átomo debería irradiar luz hasta que cesara el movimiento electrónico.
2. El espectro de emisión del H y la ecuación empírica de Rydberg.

Bohr consiguió explicar el espectro del átomo de H y para ello propuso que las órbitas en que giraban los electrones estaban cuantizadas, es decir, que los electrones giraban en dichas órbitas sin absorber ni emitir energía. Los postulados son 3:

1. Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares sin emitir energía.
2. Solo son posibles aquellas

A: Conceptos de Física y Química

Definiciones Clave

• Física: Ciencia que estudia las propiedades de la materia y de la energía a través de sus atributos medibles. Establece las leyes que explican y rigen los fenómenos naturales, excluyendo los que modifican la estructura molecular.
• Química: Ciencia que estudia la composición y las propiedades de la materia y de las transformaciones que experimenta.
• Fisicoquímica: Estudia la materia empleando conceptos químicos y físicos. Analiza las propiedades físicas de la materia que se alteran como resultado de un cambio químico.

Medidas, Magnitudes y Unidades

• Magnitud: Propiedad física o química medible.
• Masa: Mide la cantidad de materia contenida (kg/g/mg).
• Volumen: Mide el espacio que ocupa una

Potencia Pico (Wp) de un Módulo Fotovoltaico

¿Qué se entiende por potencia pico de un módulo?

Es la potencia de salida, expresada en Watts (W), que produce un panel fotovoltaico en condiciones de máxima iluminación solar. Estas condiciones estándar se definen con una radiación de aproximadamente 1 kW/m² (la que se produce en un día soleado al mediodía solar).

Diferencias Tecnológicas: Silicio Monocristalino vs. Policristalino

¿Qué diferencia existe entre los módulos policristalinos y los monocristalinos?

Los módulos fotovoltaicos están compuestos por celdas de silicio monocristalino o policristalino. La diferencia fundamental entre ambos tipos radica en el procedimiento de fabricación y la estructura cristalina resultante.

Fabricación