Conceptos Fundamentales de Física: Presión, Energía, Átomos y Enlaces Químicos
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Presión
La presión es una magnitud que relaciona la fuerza aplicada con la superficie sobre la cual actúa. Se define como la fuerza ejercida por unidad de superficie:
p = F / S
Presión Hidráulica
La presión hidráulica en un punto situado a cierta profundidad, bajo la superficie de un líquido en reposo, se calcula mediante la siguiente fórmula:
p = α · g · h
Donde:
- α: densidad del líquido
- g: aceleración de la gravedad
- h: profundidad
Principio de Pascal
El principio de Pascal establece que la presión ejercida en un punto de un líquido incompresible, encerrado en un recipiente, se transmite por igual en todas las direcciones.
Prensa Hidráulica
La prensa hidráulica consiste en dos cilindros de secciones diferentes, unidos por un tubo que contiene un líquido. La presión ejercida por una columna de mercurio de 760 mm de altura se llama presión atmosférica normal. La presión atmosférica se mide con un barómetro, y para medir la presión de los gases en un recipiente se utilizan los manómetros.
Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido totalmente en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado.
Energía
La energía es la capacidad que tienen los cuerpos de producir transformaciones.
Trabajo
El trabajo se define como la aplicación de una fuerza que produce un desplazamiento. Se calcula mediante la siguiente fórmula:
W = F · x
La unidad del trabajo es el julio (J).
Potencia
La potencia expresa la rapidez con la que se realiza un trabajo:
P = W / t
Energía Mecánica
La energía mecánica es la capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo en virtud de su movimiento (energía cinética) o de su posición (energía potencial).
Energía Cinética
La energía cinética es la capacidad para efectuar trabajo por medio del movimiento.
Energía Potencial
La energía potencial es la energía que posee un cuerpo en virtud de la posición que ocupa, que es distinta a la que posee en equilibrio.
Energía Potencial Gravitatoria
La energía potencial gravitatoria equivale al trabajo que se realiza para elevar un cuerpo hasta una altura determinada:
Ep = m · g · h
Principio de Conservación de la Energía
El principio de conservación de la energía enuncia que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
Estructura Atómica
- Electrón: partícula con carga negativa.
- Protón: partícula con carga positiva.
- Neutrón: partícula neutra.
Modelo de Rutherford
El modelo de Rutherford propone que el átomo tiene un núcleo central en el que está concentrada casi toda su masa. La carga positiva de los protones se compensa con la carga negativa de los electrones, los cuales giran a mucha velocidad en torno al núcleo y están separados de este por una gran distancia.
Modelo de Bohr
El modelo de Bohr presentó el primer modelo atómico que se basaba en la existencia de niveles de energía dentro de un átomo. Se fundamenta en tres postulados:
- Existe un cierto número de órbitas circulares en las cuales el electrón se desplaza a gran velocidad.
- El electrón tiene en cada órbita una determinada energía.
- El electrón no irradia energía mientras permanece en una órbita estable.
Enlaces Químicos y Conceptos Relacionados
Enlace Químico
El enlace químico es la fuerza de atracción que mantiene unidos a los átomos en las distintas agrupaciones atómicas.
Ion
Un ion es un átomo que ha ganado o perdido electrones y, por lo tanto, está cargado eléctricamente. Un catión es un ion con carga positiva, y un anión es un ion con carga negativa.
Mol
Un mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 12 g de carbono-12.
Masa Molar
La masa molar es la masa de un mol de átomos.