Conceptos Fundamentales de Física y Astronomía: Definiciones y Explicaciones

Conceptos Fundamentales de Física

Movimiento y Velocidad

• Aceleración media: Cociente entre la variación de la velocidad experimentada por el móvil en un determinado intervalo de tiempo.
• Velocidad angular (W): Relación que existe entre el desplazamiento angular en radianes y el tiempo que tarda el móvil en realizar ese desplazamiento.
• Periodo (T): Tiempo que tarda el móvil en dar una vuelta.
• Frecuencia (f): Número de vueltas en un periodo de tiempo.
• Trayectoria: Conjunto de sucesivas posiciones por las que ha pasado un móvil. Puede ser rectilínea o curvilínea (circular, parabólica, elíptica).
• Espacio recorrido: Sumatorio de desplazamientos.
• Desplazamiento: Distancia entre dos puntos.
• Velocidad media: Cociente entre el espacio recorrido por el móvil y el tiempo que utiliza para recorrerlo.
• Aceleración: Relación entre la velocidad a la que se mueve y el tiempo empleado en alcanzarla.

Fuerza y Presión

• Fuerza: Aquella causa capaz de producir cambios en el movimiento de un cuerpo o de cambiar su forma.
• Acción a distancia: Su efecto se aprecia sin que los cuerpos se toquen.
• Acción de contacto: Cuando los cuerpos se tocan.
• Fuerza de rozamiento: Siempre se opone al movimiento, tiene la misma dirección que el desplazamiento, pero con sentido contrario. Depende de la fuerza normal.
• Presión: Depende directamente del peso o la fuerza ejercida e inversamente de la superficie sobre la que se aplica.

Conceptos Fundamentales de Astronomía

• Protogalaxias: Estrellas contenidas en galaxias en formación.
• Sistema geocentrista: Modelo planetario que afirma que la Tierra era el centro del universo, y que a su alrededor giraban los planetas y el Sol.
• Año luz: Distancia que recorre la luz en un año, a una velocidad de 300.000 km/s.
• Galaxias: Agrupaciones de miles de millones de estrellas girando en torno a un eje común.
• Supernova: Estado final en explosión de una estrella mayor a 1,5 veces el tamaño de nuestro Sol.
• Planeta: Objeto celeste que gira en torno a una estrella, y que a menudo tiene otros objetos menores llamados satélites girando a su vez en torno a él.
• Sistema heliocentrista: El Sol es el centro de nuestro sistema.
• Teoría del Big Bang: Modelo que intenta explicar la formación del universo a partir de la energía contenida en un punto que fue dispersándose por el espacio que creaba el universo a medida que este se expansionaba.
• Estrellas: Cuerpos celestes compuestos principalmente por hidrógeno, cuyos átomos al fusionarse para producir helio, emiten luz y calor.
• Agujero negro: Estado final de una estrella de masa al menos 3 veces la del Sol. Su fuerza es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar de él.

Teoría Cinético-Molecular, Temperatura y Calor

• Teoría cinético-molecular: La materia es discontinua, está formada por partículas que se mueven continuamente, nunca están en reposo. Debido a su movimiento, las partículas poseen energía cinética y potencial al interaccionar entre sí con fuerzas atractivas y repulsivas.
• Temperatura: Medida de la velocidad de las partículas que forman un cuerpo. Cuanto mayor es su temperatura, mayor es la velocidad de las partículas y también su energía cinética media.
• Escalas de temperatura:
  • Celsius: 0ºC fusión del hielo, 100ºC ebullición del H₂O.
  • Fahrenheit: 32ºF = 0ºC // 212ºF = 100ºC.
  • Absoluta (Kelvin): 0 K es la temperatura más baja, velocidad de moléculas nula. 273 K = 0ºC, 373 K = 100ºC.
• Calor específico: Cantidad de energía que intercambia 1 kg de una determinada sustancia para que se modifique 1 Kelvin su temperatura. Se mide en J/kg·K. El calor específico de un cuerpo mide la rapidez con que este se enfría o se calienta. Cuanto mayor es el calor específico, más energía necesita para calentarse y más energía desprende cuando se enfría. Cuanto mayor sea la energía transferida, más rápidamente varía la temperatura.
• Cambios de estado: La temperatura se mantiene constante. Cuando una sustancia cambia de estado, absorbe o emite energía. El calor latente es la cantidad de energía por unidad de masa que una sustancia necesita para cambiar de estado. Es la energía intercambiada por 1 kg de sustancia al efectuar un cambio de estado.
• Dilatación: Aumento de volumen de un cuerpo sin que varíe su masa, provocado por un incremento de temperatura.
• Máquinas térmicas: Dos focos: hogar o foco caliente y refrigerante o foco frío.
• W = Q₁ - Q₂ en J.