Mecnica Newtoniana

La mecnica newtoniana o mecnica vectorial es una formulacin especfica de la mecnica clsica que estudia el movimiento de partculas y slidos en un espacio eucldeo tridimensional. Aunque la teora es generalizable, la formulacin bsica de la misma se hace en sistemas de referencia inerciales donde las ecuaciones bsicas del movimiento se reducen a las leyes de Newton, en honor a Isaac Newton quien hizo contribuciones fundamentales a esta teora.La mecnica es la parte de la fsica que estudia el movimiento. Se subdivide en:

Esttica, que trata sobre las fuerzas en equilibrio mecnico.Cinemtica, que estudia el movimiento sin tener en cuenta las causas que lo producen.Dinmica, que estudia los movimientos y las causas que los producen (fuerza y energa).La mecnica newtoniana es adecuada para describir eventos fsicos de la experiencia diaria, es decir, a eventos que suceden a velocidades muchsimo menores que la velocidad de la luz y tienen escala macroscpica.

Que la mecnica de newton tenga limitaciones, no significa que sea incorrecta, si no que los fenmenos fsicos que estudia esta mecnica no se pueden ver en su totalidad ni desde el mismo punto de vista. Esto provoc que se dedujeran tres hiptesis:1) Un cuerpo mantiene su estado de reposo o movimiento, mientras que no acten fuerzas exteriores al cuerpo.2) La variacin del mpetu o cantidad de movimiento, no es igual a las fuerzas exteriores que se le aplican.3) Las fuerzas que se le aplican es proporcional a la variacin de la cantidad de movimiento.

Preguntas1. Cul es la velocidad limite que puede tener un fenmeno para que lo estudie la mecnica newtoniana?R=La velocidad de la luz2En qu ciencias se subdivide la mecnica?R=Cinemtica, esttica, dinmica 3. Qu limitaciones tiene la mecnica newtoniana?R= La variacin del mpetu o cantidad de movimiento, no es igual a las fuerzas exteriores que se le aplican.http://vdscmc.blogspot.mx/2012/11/la-mecanica-newtoniana-victor-diez.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_newtonianaMecnica cuntica relativistaLa mecnica cuntica relativista es una generalizacin de la mecnica cuntica necesaria para entender el comportamiento de las partculas que alcanzan velocidades cercanas a la de la luz, rgimen en el cual la ecuacin de Schrdinger deja de ser efectiva. La fsica del siglo XX se sustenta sobre dos pilares: la teora de la relatividad y la mecnica cuntica. La primera obra casi exclusiva de Albert Einstein, describe los fenmenos naturales en los que estn involucradas velocidades cercanas a la de la luz. La segunda, en cuya formulacin particip una plyade de grandes fsicos de principios de siglo, 1es la mecnica del mundo de los tomos y las partculas que los constituyen.La Mecnica Cuntica, al igual que cualquier otra teora de la Fsica, naciligada a un nuevo campo de investigaciones experimentales; las que se iniciaron con el estudio de las propiedades de la radiacin de un cuerpo negro por Max Planck; extendindose rpidamente a la interaccin entre los cuerpos materiales y la radiacin electromagntica, dando lugar a los conceptos de la dualidad onda-partcula; y posteriormente a las teoras atmicas y nucleares.Las propiedades de las partculas de los sistemas atmicos y sub-atmicos difieren en forma sustantiva respecto de las propiedades de los cuerpos macroscpicos. La diferencia principal entre la Mecnica Clsica Newtoniana y la MecnicaCuntica es lo que ambas describen; la primera describe el movimiento de partculas debido a la influencia de fuerzas aplicadas y admite por sentado que magnitudes como la posicin, la masa, la velocidad, la aceleracin, etc. Pueden ser medidas en cualquier instante. Preguntas1. Quien escribi la teora de la relatividad?R= Albert Einstein2. Cul es la diferencia principal entre la mecnica clsica newtoniana y la mecnica cuntica?R= la primera describe el movimiento de partculas debido a la influencia de fuerzas aplicadas3. Con que investigaciones experimentales naci la mecnica cuntica?R= con el estudio de las propiedades de la radiacin de un cuerpo negro por Max Planckhttp://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/078/htm/sec_9.htmhttp://www.edutecne.utn.edu.ar/dinam_atmos_et_al/Cuestiones_de_la_Fisica.pdfRelatividad Especial y generalLa Teora de la relatividad especial, tambin llamada Teora de la relatividad restringida, es una teora de la fsica publicada en 1905 por Albert Einstein. Surge de la observacin de que la velocidad de la luz en el vaco es igual en todos los sistemas de referencias inerciales y de obtener todas las consecuencias del principio de relatividad de Galileo, segn el cual cualquier experimento realizado, en un sistema de referencia inercial, se desarrollar de manera idntica en cualquier otro sistema inercial.La Teora de la relatividad especial estableci nuevas ecuaciones que facilitan pasar de un sistema de referencia inercial a otro. Las ecuaciones correspondientes conducen a fenmenos que chocan con el sentido comn, siendo uno de los ms asombrosos y ms famosos la llamada paradoja de los gemelos.La relatividad especial tuvo tambin un impacto en la filosofa, eliminando toda posibilidad de existencia de un tiempo y de un espacio absoluto en el conjunto del universo.La teora general de la relatividad o relatividad general es una teora del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916. El nombre de la teora se debe a que generaliza la llamada teora especial de la relatividad. Los principios fundamentales introducidos en esta generalizacin son el principio de equivalencia, que describe la aceleracin y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la nocin de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.

Preguntas1. En qu ao Einstein publico la teora de la relatividad espacial?R=En 19052. Por qu surge esta teora?R= Surge de la observacin de que la velocidad de la luz en el vaco es igual en todos los sistemas de referencias inerciales3. En que otro campo la relatividad especial tuvo en gran impacto?R= La relatividad especial tuvo tambin un impacto en la filosofa

http://www.dmae.upm.es/cienciaficcion/cartelera2002/12monos/archivos/relatividad/relatividad.htmhttp://es.gizmodo.com/la-teoria-de-la-relatividad-especial-explicada-de-mane-1691315854Diferencia entre calor y temperatura

CalorAl aplicar calor, sube la temperatura.El calor es una cantidad de energa y es una expresin del movimiento de las molculas que componen un cuerpo.Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos ms fros poseen algo de calor porque sus tomos se estn moviendo.

TemperaturaLa temperatura es la medida del calor de un cuerpo (y no la cantidad de calor que este contiene o puede rendir).

Diferencias entre calor y temperaturaTodos sabemos que cuando calentamos un objeto su temperatura aumenta. A menudo pensamos que calor y temperatura son lo mismo. Sin embargo, esto no es as. El calor y la temperatura estn relacionadas entre s, pero son conceptos diferentes.Como ya dijimos, el calor es la energa total del movimiento molecular en un cuerpo, mientras que la temperatura es la medida de dicha energa. El calor depende de la velocidad de las partculas, de su nmero, de su tamao y de su tipo. La temperatura no depende del tamao, ni del nmero ni del tipo.El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si aadimos calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye.La temperatura no es energa sino una medida de ella; sin embargo, el calor s es energa. Cambios de estadoEn la naturaleza existen tres estados usuales de la materia: slido, lquido y gaseoso. Al aplicarle calor a una sustancia, esta puede cambiar de un estado a otro. A estos procesos se les conoce como Cambios de estadoPreguntas1. Qu es el calor?R=Es una expresin del movimiento de las molculas que componen un cuerpo.2. Qu es la temperatura?R= La temperatura es la medida del calor de un cuerpo3. Cules son los tres estados de agregacin ms usuales en las sustancias?R=Solido, lquido y gaseosohttp://www.profesorenlinea.com.mx/fisica/Calor_y_Temperatura.htm

Formas de propagacin del calorLa propagacin del calor es el proceso mediante el cual se intercambia energa en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que tienen diferente temperatura.Existen tres formas de propagacin del calor que son por: conduccin, conveccin y radiacin y que a veces puede producirse en forma combinada.

ConduccinEsta forma de propagacin se da en los slidos, cuando se aplica calor a un objeto slido, la zona donde absorbe calor se calienta y sus partculas adquieren mayor movilidad que el resto del cuerpo y cada partcula transmite el calor a las partculas vecinas, con el cual el calor acaba por propagarse por todo el objeto. ConveccinLa propagacin del calor por conveccin se da en los lquidos y en los gases. Es decir cuando calentamos un lquido o un gas en un recipiente, las primeras partculas en calentarse son las del fondo, por la que parte del lquido o del gas del fondo se dilata y disminuye su densidad y al ocurrir esto esta parte del lquido o gas asciende por el recipiente y la parte del lquido o gas que estaba encima baja para ocupar el espacio dejado, originndose las llamadas corrientes de conveccin que van calentando todas las sustancias del recipiente.

RadiacinLa propagacin del calor por radiacin presenta una diferencia fundamental respecto a la conduccin y la conveccin: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino pueden estar separadas an por el vaco. La radiacin es un trmino que se aplica genricamente a toda clase de fenmenos relacionados con las ondas electromagnticas. La radiacin transfiere calor por radiacin electromagntica (en especialinfrarroja) y es el principal mecanismo mediante el cual el Sol calienta a la Tierra Preguntas1. En qu consiste la conduccin?R=Es la propagacin del calor en los objetos solidos 2. En qu estados de agregacin se tiene que encontrar la materia para que se produzca la conveccin?R=En el estado lquido y gaseoso3. Cmo se propaga el calor en el vaco?R=Por radiacin http://www.educaycrea.com/2014/04/propagacion-del-calor-formas-y-ejemplos/Termmetro

El termmetro (del griego (thermos), el cul significa "calor" y metro, "medir") es un instrumento de medicin de temperatura. Desde su invencin ha evolucionado mucho, principalmente a partir del desarrollo de los termmetros electrnicos digitales.

Inicialmente se fabricaron aprovechando el fenmeno de la dilatacin, por lo que se prefera el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatacin, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fcilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termmetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada.

El antecedente del termmetro es el termoscopio, creado en el ao 1592 por Galileo Galilei. El mismo consista en un tubo de vidrio que terminaba con una forma de esfera cerrada, el extremo abierto era el que se sumerga boca abajo dentro de una mezcla de alcohol y agua, por ejemplo, mientras la mencionada esfera permaneca en el lado contrario, en la parte superior, entonces, cuando se calentaba el lquido, este suba por el tubo y marcaba la temperatura. Luego, al invento de Galileo Galilei, se le aadira la escala graduada y as quedara creado el termmetro tal como lo conocemos hoy.

Preguntas1. Cul es el antepasado del termmetro?R=El termoscopio2. Qu fenmeno del mercurio ocupan los termmetros?R=La dilatacin3. Quin invento el termoscopio?R=Galileo Galilei

https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-e-instrumentos-de-un-laboratorio-quimico/termometro.html

http://www.definicionabc.com/salud/termometro.php

Escalas de Temperatura: grados Celsius, Kelvin y Fahrenheit

La temperatura es el nivel de calor en un gas, lquido, o slido. Tres escalas sirven comnmente para medir la temperatura. Las escalas de Celsius y de Fahrenheit son las ms comunes. La escala de Kelvin es primordialmente usada en experimentos cientficos.

Escala CelsiusLa escala Celsius fue inventada en 1742 por el astrnomo sueco Andrs Celsius. Esta escala divide el rango entre las temperaturas de congelacin y de ebullicin del agua en 100 partes iguales. Usted encontrar a veces esta escala identificada como escala centgrada. Las temperaturas en la escala Celsius son conocidas como grados Celsius (C).

Escala FahrenheitLa escala Fahrenheit fue establecida por el fsico holands-alemn Gabriel Daniel Fahrenheit, en 1724. Aun cuando muchos pases estn usando ya la escala Celsius, la escala Fahrenheit es ampliamente usada en los Estados Unidos. Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusin y de ebullicin del agua en 180 intervalos iguales. Las temperaturas en la escala Fahrenheit son conocidas como grados Fahrenheit (F).

Escala de KelvinLa escala de Kelvin lleva el nombre de William Thompson Kelvin, un fsico britnico que la dise en 1848. Prolonga la escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipottica caracterizada por una ausencia completa de energa calrica. Las temperaturas en esta escala son llamadas Kelvins (K).Preguntas1. En qu ao se invent la escala en grados Celsius?R= En 17422. Qu cientfico descubri los grados Fahrenheit?R= Gabriel Daniel Fahrenheit3. Qu es el cero absoluto?R=Una temperatura hipottica caracterizada por una ausencia completa de energa calrica

http://www.how-to-study.com/metodos-de-estudio/escalas-de-temperatura.asphttp://www.matematicasfisicaquimica.com/conceptos-de-fisica-y-quimica/144-conceptos-fisica-trabajo-energia/1238-escalas-temperatura-termometricas-celsius-centigrados-kelvin-fahrenheit.htmlCero absoluto

El cero absoluto es la temperatura terica ms baja posible. A esta temperatura el nivel de energa interna del sistema es el ms bajo posible, por lo que las partculas, segn la mecnica clsica, carecen de movimiento; no obstante, segn la mecnica cuntica, el cero absoluto debe tener una energa residual, llamada energa de punto cero, para poder as cumplir el principio de indeterminacin de Heisenberg. Segn la tercera ley de la termodinmica, el cero absoluto es un lmite inalcanzable. La mayor cmara frigorfica actual slo alcanza los -273,144 C. La razn de ello es que las molculas de la cmara, al llegar a esa temperatura, no tienen energa suficiente para hacer que sta descienda an ms.Al aproximarse al cero absoluto se pueden producir en algunos materiales ciertos fenmenos, como el condensado de Bose-Einstein, o algunos superfluidos como el helio II.

A temperaturas muy prximas al cero absoluto se pueden formar superfluidos, o incluso frgiles molculas que no existen a mayores temperaturas para su estudio, entre otros fenmenos.Preguntas1. Qu temperatura se debe conseguir para tener el cero absoluto?R= -273.15 C2. Cul es el record de menor temperatura alcanzada?R= -273,144 C3. Por qu el cero absoluto es inalcanzable?R=La razn de ello es que las molculas de la cmara, al llegar a esa temperatura, no tienen energa suficiente para hacer que sta descienda an ms.http://www.astromia.com/glosario/ceroabsoluto.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/cero/cero.htmhttp://www.muyinteresante.es/curiosidades/preguntas-respuestas/cero-absoluto

Cambios de estado de la materia

La materia existe en cuatro estados, 3 fundamentales y el cuarto estado es el que ms abunda en la naturaleza: Slido, lquido, gas y plasmtico. En toda molcula existen 2 tipos de fuerzas intermoleculares.

a) Estado slido: Se caracteriza por tener forma y volumen definido, debido a que la fuerza de atraccin intermolecular es mayor que la fuerza de repulsin.b) Estado lquido: Se caracteriza por tener volumen definido y forma variable segn el recipiente que lo contenga, debido al equilibrio existente entre la fuerza de atraccin y la de repulsin.c) Estado gaseoso: Estos carecen de forma y volumen definido, ya que la fuerza de repulsin intermolecular es mayor que la fuerza de atraccin.d) Estado Plasmtico: Es el cuarto estado de la materia, es energtico y se considera al plasma, como un gas cargado elctricamente (ionizado); conformado por molculas, tomos, electrones y ncleos; estos ltimos provenientes de tomos desintegrados. Se encuentra a elevadsimas temperaturas de 20000 C. Ejemplo, el ncleo del sol, de las estrellas, energa atmica.En la superficie terrestre a una distancia de 200 Km, se encuentra el plasma de hidrgeno conformando el cinturn de Van Allen. e) Estado Condensado de Bose-Einstein: Representan un quinto estado de la materia visto por primera vez en 1955. El estado lleva el nombre de Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, quien predijo su existencia hacia 1920. Los condensados B-E son superfludos gaseosos enfriados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto (-273 C o 459,67 F).

Cambios de estado de la materia

La materia cambia de un estado a otro por efecto de la temperatura y presin, ya sea aumentando o disminuyendo la energa calrica. En la naturaleza es frecuente observar que la materia cambia de un estado a otro. Tal vez el ejemplo ms conocido sea el caso del agua, que se puede encontrar en forma slida, lquida y gaseosa.

a) Cambios de estado progresivos: Los cambios de estado progresivos se producen cuando se aplica calor a los cuerpos y son: sublimacin progresiva, fusin y evaporacin.

Sublimacin progresiva: Este cambio se produce cuando un cuerpo pasa del estado slido al gaseoso directamente. Ejemplo: sublimacin del yodo, sublimacin de la naftalina. Fusin: Es el paso de una sustancia, del estado slido al lquido por la accin del calor. La temperatura a la que se produce la fusin es caracterstica de cada sustancia. Por ejemplo, la temperatura a la que ocurre la fusin del hielo es 0 C. La temperatura constante a la que ocurre la fusin se denomina Punto de Fusin. A esta temperatura existe un equilibrio entre el estado cristalino de alta ordenacin y el estado lquido ms desordenado. Evaporacin: Es el paso de una sustancia desde el estado lquido al gaseoso. Este cambio de estado ocurre normalmente a la temperatura ambiente, y sin necesidad de aplicar calor. Bajo esas condiciones, slo las partculas de la superficie del lquido pasarn al estado gaseoso, mientras que aquellas que estn ms abajo seguirn en el estado inicial.

b) Cambios de estado regresivos: Los cambios de estado regresivos son aquellos que se producen cuando los cuerpos se enfran. Se reconocen 3 tipos: Sublimacin regresiva, solidificacin y condensacin.

Sublimacin regresiva: Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia gaseosa se vuelve slida, sin pasar por el estado lquido. Solidificacin: Es el paso de una sustancia desde el estado lquido al slido. Este proceso ocurre a una temperatura caracterstica para cada sustancia denominada punto de solidificacin y que coincide con su punto de fusin. Condensacin: Es el cambio de estado que se produce en una sustancia al pasar del estado gaseoso al estado lquido. La temperatura a la que ocurre esta transformacin se llama punto de condensacin y corresponde al punto de ebullicin.Preguntas 1. Qu son los cambios de estado progresivos?R= Los cambios de estado progresivos se producen cuando se aplica calor a los cuerpos2. Qu caractersticas tienen los objetos solidos?R= Se caracteriza por tener forma y volumen definido, debido a que la fuerza de atraccin intermolecular es mayor que la fuerza de repulsin.3. Qu temperaturas tienen los sper fluidos?R=-273 C o 459,67 Fhttp://www.portaleducativo.net/sexto-basico/453/Estados-de-la-materia-y-sus-transformaciones