Resumen Esencial de Física: Leyes, Fluidos y Termodinámica

Fundamentos de la Física

Movimiento: Cambio de posición.
Vector: Magnitud con dirección.

Fuerza: Modifica el movimiento o la forma.
Energía: Capacidad de realizar trabajo.
1ª Ley de Newton: Inercia.
2ª Ley de Newton: Aceleración ∝ fuerza.
3ª Ley de Newton: Acción = reacción opuesta.

Crucigrama de Ramas de la Física

Horizontales

• 3. Acústica
• 5. Mecánica
• 8. Física del Estado Sólido
• 10. Física de Partículas
• 11. Electromagnetismo
• 12. Física Nuclear

Verticales

1. Relatividad
2. Electromagnetismo
3. Termodinámica
4. Física Cuántica
5. Física Atómica
6. Óptica

Mecánica de Fluidos

Propiedades de los Fluidos

• Densidad: Relación entre la masa y el volumen de una sustancia.
• Empuje: Fuerza hacia arriba que ejerce un fluido sobre un cuerpo sumergido.
• Capilaridad: Propiedad de los líquidos de moverse por tubos muy delgados o materiales porosos contra la gravedad.
• Viscosidad: Resistencia que presenta un fluido al movimiento.
• Incompresibilidad: Propiedad de los líquidos de disminuir muy poco su volumen cuando se les aplica presión.
• Tensión superficial: Fenómeno causado por la cohesión entre moléculas en la superficie de un líquido.

Hidrostática, Hidrodinámica e Hidráulica

• Hidrostática: Estudia los fluidos en reposo y las presiones que ejercen.
• Hidrodinámica: Estudia los fluidos en movimiento y las fuerzas que actúan sobre ellos.
• Hidráulica: Aplicación práctica de los fluidos para transmitir energía y realizar trabajo.

Principios Fundamentales

• Principio de Pascal: La presión aplicada a un fluido incompresible se transmite por igual en todas las direcciones.
• Principio de Arquímedes: Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desplazado.
• Principio de Bernoulli: A mayor velocidad de un fluido, menor presión.

Flotación

• Si la densidad del objeto es menor que la del agua, flota.
• Cuando un objeto flota: Empuje = Peso del objeto.
• Mayor empuje: Se produce en el líquido más denso.

Termodinámica

Leyes de la Termodinámica

• Ley Cero: Si dos sistemas están en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio entre sí.
• Primera Ley: La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
• Segunda Ley: La entropía tiende a aumentar.
• Tercera Ley: Al llegar al cero absoluto, la entropía se aproxima a un valor constante mínimo.

Conceptos Clave

• Entropía: Medida del desorden de un sistema.
• Entalpía: Cantidad de energía o calor de un sistema.
• Neguentropía: Disminución del desorden; aumento del orden.
• Cero absoluto: 0 K = −273.15 °C. Temperatura más baja posible.

Preguntas Frecuentes

• ¿El frío entra o sale? El frío no entra ni sale; lo que se transfiere es el calor desde el cuerpo más caliente al más frío.
• ¿Por qué son importantes las leyes de la termodinámica? Porque explican cómo se transforma y se transfiere la energía en los sistemas físicos.
• ¿Qué es el cero absoluto? Es la temperatura más baja posible, equivalente a 0 Kelvin o −273.15 °C.

Glosario de Términos Térmicos

1. Conducción: Transferencia de calor por contacto directo.
2. Convección: Transferencia de calor por movimiento de fluidos.
3. Radiación: Puede ocurrir en el vacío.
4. Temperatura: Indica qué tan caliente o frío está un cuerpo.
5. Calor: Transferencia de energía por diferencia de temperatura.
6. Dilatación térmica: Aumento de dimensiones por temperatura.
7. Termodinámica: Estudia sistemas físicos a nivel macroscópico.
8. Calorimetría: Estudia y mide el calor.
9. Equilibrio térmico: Dos o más cuerpos alcanzan la misma temperatura.
10. Calor específico: Cantidad de calor necesaria por unidad de masa para aumentar la temperatura.
11. Ley de la conservación de la energía: La energía total de un sistema cerrado permanece constante.
12. Calor latente: Calor necesario para un cambio de fase por unidad de masa.