Conceptos Esenciales de Física y Química: Definiciones Fundamentales

Principios Fundamentales de la Física

Ley de la Gravitación Universal

Todo par de cuerpos separados una distancia r se atraen con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas, m1 y m2, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.

Principio de Arquímedes

El empuje que recibe un cuerpo al introducirse en un fluido es una fuerza vertical dirigida hacia arriba cuyo valor es el peso de un volumen de fluido igual al del cuerpo sumergido.

Presión

La presión, p, es la fuerza recibida por unidad de superficie. Si se aplica la misma fuerza, la presión es mayor cuanto menor sea la superficie en que se aplica.

Experimento de Torricelli y Presión Atmosférica

Torricelli propuso que la presión ejercida por una columna de líquido estaba equilibrada por la presión ejercida por el aire sobre la superficie libre del mercurio. Así quedaba demostrada la existencia de la presión atmosférica.

Trabajo

El trabajo es el realizado por una fuerza constante que forma un ángulo α con el vector desplazamiento d.

Energía Mecánica

La energía mecánica de un cuerpo o sistema físico es la energía que posee debido a su movimiento y a su posición; es decir, es la suma de su energía cinética y su energía potencial. Esta energía se transfiere mediante trabajo.

Energía

La energía es una propiedad de los cuerpos o sistemas materiales que mide su capacidad para producir cambios.

Leyes de Kepler

• Primera Ley: La trayectoria de cada planeta en torno al Sol es una elipse con muy poca excentricidad, en uno de cuyos focos se encuentra el Sol.
• Segunda Ley: Cada planeta se mueve de manera que la línea imaginaria trazada del Sol al planeta barre áreas iguales en tiempos iguales.
• Tercera Ley: El cuadrado del periodo de revolución del planeta en torno al Sol es proporcional al cubo de la distancia promedio del planeta al Sol.

Conceptos Clave de Estructura Atómica

Modelo Atómico de Thomson

Según el Modelo Atómico de Thomson, el átomo es una esfera uniforme con carga eléctrica positiva, donde se encuentran incrustados los electrones, con carga eléctrica negativa, en posiciones fijas.

Dado que la materia es neutra, la carga positiva de la esfera ha de ser igual a la carga negativa de los electrones.

Isótopo

Los isótopos son átomos de un mismo elemento, es decir, que tienen el mismo número de protones (Z), pero que difieren en el número de neutrones (N) y, por tanto, en su número másico (A).

Ion

Los iones son átomos que pueden captar electrones, convirtiéndose en iones negativos o aniones, o bien pueden ceder electrones y convertirse en iones positivos o cationes.

Modelo Atómico de Bohr

• Bohr propuso que los electrones están en órbitas que tienen un radio definido, llamado radio de Bohr. Los electrones de una misma órbita tienen la misma energía.
• Solo están permitidos algunos valores del radio de Bohr, que corresponden a las órbitas, capas o niveles de energía permitidos. Cada nivel se caracteriza por un número entero n=1, 2, 3..., llamado número cuántico principal. Los electrones de cada nivel mantienen su energía constante e igual a E1, E2, etc.
• En cada nivel puede haber, como máximo, 2n² electrones.
• Los electrones ocupan el nivel de menor energía posible. Las capas de energía se llenan de electrones de menor a mayor energía.
• Los electrones emiten energía al pasar a un nivel inferior y absorben energía para saltar a un nivel superior.