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NOTA EDITORIAL
En la revista Physics encontraras los temas más
relevantes de Física II, dando a entender mejor
los temas llevados a cabo con su concepto y
posteriormente una breve formula y algún
dibujo/imagen del tema.
La revista cuenta con temas muy variados fácil
de entender y por supuesto ayudar al estudiante o
civil que le interese la física II
Sin mas que añadir espero y tengo un grato
momento al leer este revista, y espero aporte más
críticas constructivas, gracias de antemano.
LEY DE CARL En física la ley de Gauss, también conocida como teorema de Gauss, establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo que hay en el interior de dicha superficie. Dichos campos son aquellos cuya intensidad decrece como la distancia a la fuente al cuadrado. La constante de proporcionalidad depende del sistema de unidades empleado. Se aplica al campo electrostático y al gravitatorio. Sus fuentes son la carga eléctrica y la masa, respectivamente. También puede aplicarse al campo magnetostático. La ley fue formulada por Carl Friedrich Gauss en 1835, pero no fue publicado hasta 1867.1 Es una de las cuatro ecuaciones de Maxwell, que forman la base de electrodinámica clásica (las otras tres son la ley de Gauss para el magnetismo, la ley de Faraday de la inducción y la ley de Ampère con la corrección de Maxwell. La ley de Gauss puede ser utilizada para obtener la ley de Coulomb,2 y viceversa.
Flujo del campo eléctrico[editar]
Artículo principal: Flujo eléctrico
Flujo eléctrico a través de una superficie elipsoidal.
El flujo (denotado como \Phi ) es una propiedad de cualquier campo
vectorial referida a una superficie hipotética que puede ser cerrada o
abierta. Para un campo eléctrico, el flujo ( \Phi_E ) se mide por el número
de líneas de fuerza que atraviesan la superficie.
Forma diferencial de la ley de Gauss[editar]
Tomando la ley de Gauss en forma integral.
\oint_{\partial V} \vec{E} \cdot d\vec{A}
= {1 \over \epsilon_o} \int_V \rho\ dV
Aplicando al primer término el teorema de Gauss de la divergencia queda
\int_V (\vec{\nabla} \cdot \vec{E}) dV
= {1 \over \epsilon_o} \int_V \rho\ dV
Como ambos lados de la igualdad poseen diferenciales volumétricas, y esta expresión debe ser
cierta para cualquier volumeN
LEY DEL ESTADO GASEOSO elos tres estados de las materia, en el estado gaseoso las interacciones entre sus partículas son mínimas, por lo que es en este caso donde el estudio y la interpretación de los resultados obtenidos es menos complicada. Como resultado de tales estudios se ha llegado a establecer una serie de generalizaciones empiricas que se incluye bajo la denominación de leyes de los gases, las cuales describen el comportamiento de dichas sustancias en determinasdas condiciones especiales. Si un gas es inttroducido en un recipiente cerrado, sus moléculas se moverán según las consideraciones de la teoría cinética molecular, con una velocidad que aumentará con la temperatura. Suponiendo que un determinado número de moléculas, las cuales se pueden expresar en función al número de moles (n), se llevan a un recipiente cerrado de volumen (V) y a una temperatura kelvin (T), las moléculas se moverán chocando contra las paredes del recipiente ejerciendo una fuerza F que al expresarse con relación al área S de la pared determinará una presión (P), que es dependiente del número de choques. La presión, la temperatura, y el volumen de una muestra de gas son sus variables de estado. LEY DE GAY LUSSAC A volumen constante, la presión de una masa fija de un fija de un gas dado es directamente proporcional a la temperatura kelvin. La representación matemática de esta ley es: k=P/T ó P=kT, donde k es una constante de proporcionalidad. Para un estado inicial (Pi/Ti=k)y un estado final (Pf/Tf=k), se cumple que: PiTf=Pf/Ti LEY COMBINADA Las dos primeras leyes pueden utilizarse, como se ya se indicó, para averiguar el nuevo volumen
DILTACION SUPERFICIAL Es aquella en que predomina la variación en dos dimensiones, o sea, la variación del área del cuerpo debido a la intervención de un cambio de temperatura. Para estudiar este tipo de dilatación, podemos imaginar una placa metálica de área inicial A0 y temperatura inicial θ0. Si la calentáramos hasta la temperatura final θ, su área pasará a tener un valor final igual a A.
Los lados de una placa sufren dilataciones lineales,
provocando una dilatación superficial cuando
aumenta su temperatura. Esto se observa en
aquellos cuerpos en los que una de sus dimensiones
es mucho menores que las otras dos, por ejemplo
en chapas, láminas y espejos, etc.
La convección en la atmósfera
La convección en la atmósfera terrestre involucra la transferencia de enormes
cantidades del calor absorbido por el agua. Forma nubes de gran desarrollo vertical
(por ejemplo, cúmulos congestus y, sobre todo, cumulonimbos, que son los tipos de nubes
que alcanzan mayor desarrollo vertical). Estas nubes son las típicas portadoras de
tormentas eléctricas y de grandes precipitaciones. Al alcanzar una altura muy grande
(por ejemplo, unos 12 ó 14 km) y enfriarse violentamente, pueden producir tormentas de
granizo, ya que las gotas de lluvia se van congelando al ascender violentamente y
luego se precipitan al suelo ya en estado sólido. Pueden tener forma de un hongo
asimétrico de gran tamaño; y a veces se forma en este tipo de nubes una estela que semeja una especie de yunque (anvil's head,
como se conoce en inglés).
El proceso que origina la convección en el seno de la atmósfera es sumamente importante y genera una serie de fenómenos
fundamentales en la explicación de los vientos y en la formación de nubes, vaguadas, ciclones, anticiclones, precipitaciones, etc.
Todos los procesos y mecanismos de convección del calor atmosférico obedecen a las leyes físicas de la Termodinámica. De
estos procesos es fundamental el que explica el ciclo del agua en la Naturaleza o ciclo hidrológico. Casi todos los fenómenos
antes nombrados, tienen que ver con este último mecanismo.
[]
DILTACION SUPERFICIAL Es aquella en que predomina la variación en dos dimensiones, o sea, la variación del área del cuerpo debido a la intervención de un cambio de temperatura. Para estudiar este tipo de dilatación, podemos imaginar una placa metálica de área inicial A0 y temperatura inicial θ0. Si la calentáramos hasta la temperatura final θ, su área pasará a tener un valor final igual a A.
Los lados de una placa sufren dilataciones lineales,
provocando una dilatación superficial cuando
aumenta su temperatura. Esto se observa en
aquellos cuerpos en los que una de sus dimensiones
es mucho menores que las otras dos, por ejemplo
en chapas, láminas y espejos, etc.
Este fenómeno se representa con la siguiente fórmula;
ΔA=βAoΔT
Dónde:
ΔS = Dilatación superficial
Ai = Área inicial
Δt = Variación en la temperatura
Β = Coeficiente de dilatación superficial.
DILTACION SUPERFICIAL Es aquella en que predomina la variación en dos dimensiones, o sea, la variación del área del cuerpo debido a la intervención de un cambio de temperatura. Para estudiar este tipo de dilatación, podemos imaginar una placa metálica de área inicial A0 y temperatura inicial θ0. Si la calentáramos hasta la temperatura final θ, su área pasará a tener un valor final igual a A.
Los lados de una placa sufren dilataciones lineales,
provocando una dilatación superficial cuando
aumenta su temperatura. Esto se observa en
aquellos cuerpos en los que una de sus dimensiones
es mucho menores que las otras dos, por ejemplo
en chapas, láminas y espejos, etc.
El coeficiente de dilatación superficial de una lámina, que se dilata en la misma proporción a lo largo y lo ancho, se puede
obtener multiplicando el coeficiente de dilatación lineal por dos:
Este fenómeno se representa con la siguiente fórmula;
ΔA=βAoΔT
Dónde:
ΔS = Dilatación superficial
Ai = Área inicial
Δt = Variación en la temperatura
Β = Coeficiente de dilatación superficial.
DILTACION SUPERFICIAL Es aquella en que predomina la variación en dos dimensiones, o sea, la variación del área del cuerpo debido a la intervención de un cambio de temperatura. Para estudiar este tipo de dilatación, podemos imaginar una placa metálica de área inicial A0 y temperatura inicial θ0. Si la calentáramos hasta la temperatura final θ, su área pasará a tener un valor final igual a A.
Los lados de una placa sufren dilataciones lineales,
provocando una dilatación superficial cuando
aumenta su temperatura. Esto se observa en
aquellos cuerpos en los que una de sus dimensiones
es mucho menores que las otras dos, por ejemplo
en chapas, láminas y espejos, etc.
El coeficiente de dilatación superficial de una lámina, que se dilata en la misma proporción a lo largo y lo ancho, se puede
obtener multiplicando el coeficiente de dilatación lineal por dos:
DILTACION SUPERFICIAL Es aquella en que predomina la variación en dos dimensiones, o sea, la variación del área del cuerpo debido a la intervención de un cambio de temperatura. Para estudiar este tipo de dilatación, podemos imaginar una placa metálica de área inicial A0 y temperatura inicial θ0. Si la calentáramos hasta la temperatura final θ, su área pasará a tener un valor final igual a A.
Los lados de una placa sufren dilataciones lineales,
provocando una dilatación superficial cuando
aumenta su temperatura. Esto se observa en
aquellos cuerpos en los que una de sus dimensiones
es mucho menores que las otras dos, por ejemplo
en chapas, láminas y espejos, etc.
DILTACION SUPERFICIAL Es aquella en que predomina la variación en dos dimensiones, o sea, la variación del área del cuerpo debido a la intervención de un cambio de temperatura. Para estudiar este tipo de dilatación, podemos imaginar una placa metálica de área inicial A0 y temperatura inicial θ0. Si la calentáramos hasta la temperatura final θ, su área pasará a tener un valor final igual a A.
Los lados de una placa sufren dilataciones lineales,
provocando una dilatación superficial cuando
aumenta su temperatura. Esto se observa en
aquellos cuerpos en los que una de sus dimensiones
es mucho menores que las otras dos, por ejemplo
en chapas, láminas y espejos, etc.
LEYES DE LOS GASES Las primeras leyes de los gases fueron desarrollados desde finales del siglo XVII, cuando los científicos empezaron a darse cuenta de que en las relaciones entre la presión, el volumen y la temperatura de una muestra de gas, en un sistema cerrado, se podría obtener una fórmula que sería válida para todos los gases. Estos se comportan de forma similar en una amplia variedad de condiciones debido a la buena aproximación que tienen las moléculas que se encuentran más separadas, y hoy en día la ecuación de estado para un gas ideal se deriva de la teoría cinética. Ahora las leyes anteriores de los gases se consideran como casos especiales de la ecuación del gas ideal, con una o más de las variables mantenidas constantes.
LEY DE CHARLES
La ley de Charles, o ley de los volumenes, fue descubierta en 1778. Se dice que, para un gas ideal a
presión constante, el volumen es directamente proporcional a la temperatura absoluta (en grados
Kelvin).
Esto se puede encontrar utilizando la teoría cinética de los gases o un recipiente con
calentamiento o enfriamiento [sin congelar <0] con un volumen variable (por ejemplo, un frasco
cónico con un globo).
V = k_2T \,
Donde T es la temperatura absoluta del gas (en grados Kelvin) y k2 (en m3·K−1) es la constante
producida.
La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se
encuentran las cargas.
Se nombra en reconocimiento del físico francés Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806), que la
enunció en 1785 y forma la base de la electroestática.
LEY DE BOYLE La Ley de Boyle-Mariotte, o Ley de Boyle, formulada independientemente por el físico y químico irlandés Robert Boyle (1662) y el físico y botánico francés Edme Mariotte (1676), es una de las leyes de los gases que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que:
La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al
volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se
mantenga constante. A temperatura constante, el volumen de una masa fija
de gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce.
Matemáticamente se puede expresar así:
PV=k\,
P_1V_1=P_2V_2\,
donde:
P_1 = Presi\acute{o}n \ inicial \,
P_2 = Presi\acute{o}n \ final\,
V_1 = Volumen \ inicial\,
V_2 = Volumen \ final\,
Además, si se despeja cualquier incógnita se obtiene lo siguiente:
P_1=\frac{P_2V_2}{V_1} \qquad
V_1=\frac{P_2V_2}{P_1} \qquad P_2=\frac{P_1V_1}{V_2} \qquad
V_2=\frac{P_1V_1}{P_2}\,
CAPACIDAD CALORIFICA La capacidad calorífica o capacidad térmica de un cuerpo es el cociente entre la cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma más rigurosa, es la energía necesaria para aumentar la temperatura de una determinada sustancia en una unidad de temperatura.1 Indica la mayor o menor dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida de inercia térmica. Es una propiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la sustancia, sino también de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello, es característica de un cuerpo o sistema particular. Por ejemplo, la capacidad calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de agua. En general, la capacidad calorífica depende además de la temperatura y de la presión. La capacidad calorífica (capacidad térmica) no debe ser confundida con la capacidad calorífica específica (capacidad térmica específica) o calor específico, el cual es la propiedad intensiva que se refiere a la capacidad de un cuerpo «para almacenar calor»,2 y es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa del objeto. El calor específico es una propiedad característica de las sustancias y depende de las mismas variables que la capacidad calorífica.
Antes del desarrollo de la termodinámica moderna, se
pensaba que el calor era un fluido invisible, conocido como
calórico. Los cuerpos eran capaces de almacenar una cierta
cantidad de ese fluído, de ahí el término capacidad
calorífica, nombrada e investigada por vez primera por el
químico escocés Joseph Black en la década de 1750.3 En la
actualidad, la noción de calórico ha sido sustituida por la
noción de la energía interna de un sistema. Es decir, el
calor ya no se considera un fluido si no una transferencia
de energía desordenada. Sin embargo, en muchos idiomas,
la expresión capacidad calórica (heat capacity) sobrevive
aunque en otras se usa capacidad térmica (thermal capacity) .
Medida de la capacidad calorífica[editar]
Para medir la capacidad calorífica bajo unas determinadas condiciones es necesario comparar el
calor absorbido por una sustancia (o un sistema) con el incremento de temperatura resultante. La
capacidad calorífica viene dada por:
C = \lim_{\Delta T \to 0} \frac{Q}{\Delta T}
Diferencia De Calor y Temperatura
EL CALOR: es la
transferencia de energía de
una parte a otra de un
cuerpo, o entre diferentes
cuerpos. en virtud de una
diferencia de temperatura,
el calor es energía en
tránsito.
LA TEMPERATURA: es una
propiedad de los sistemas
que determinan si están en
equilibrio térmico. Este concepto de temperatura se deriva de la idea de medir calor o
frío.
DIFERENCIA ENTRE CALOR Y TEMPERATURA: la diferencia es que la temperatura es una
propiedad de un cuerpo y el calor es un flujo de energía entre dos cuerpos y diferentes
temperaturas, el calor es energía residual presente en todas las formas de energía en
tránsito.
el calor es lo que hace que la temperatura aumenta o disminuya. si añadimos calor la
temperatura aumenta y si quitamos calor la temperatura disminuye.
Concepto de Temperatura y Medición.
TEMPERATURA: Es una propiedad de los sistemas que
determinan si están en equilibrio térmico. Este concepto
de temperatura se deriva de la idea de medir calor o frío.
MEDICION: La medición en los cambios producidos en la
temperatura se realiza con diferentes instrumentos:
Termómetros de líquido en vidrio
Termómetros de columna
Termómetros a presión de gases y de vapor
Termómetros bimetálicos
diferentes escalas termométricas
Escalas termométricas
En todo cuerpo material la variación
de la temperatura va acompañada de
la correspondiente variación de otras
propiedades medibles, de modo que
a cada valor de aquélla le
corresponde un solo valor de ésta.
Tal es el caso de la longitud de una
varilla metálica, de la resistencia
eléctrica de un metal, de la presión
de un gas, del volumen de un líquido,
etc. Estas magnitudes cuya variación
está ligada a la de la temperatura se
denominan propiedades
termométricas, porque pueden ser
empleadas en la construcción de
termómetros.
Para definir una escala de
temperaturas es necesario elegir una
propiedad termométrica que reúna las siguientes condiciones:
La expresión matemática de la relación entre la propiedad y la temperatura debe ser
conocida.
La propiedad termométrica debe ser lo bastante sensible a las variaciones de temperatura
como para poder detectar, con una precisión aceptable, pequeños cambios térmicos.
El rango de temperatura accesible debe ser suficientemente grande.
Escala Celsius
Una vez que la propiedad termométrica ha sido elegida, la elaboración de una escala
termométrica o de temperaturas lleva consigo, al menos, dos operaciones; por una parte,
la determinación de los puntos fijos o temperaturas de referencia que permanecen
constantes en la naturaleza y, por otra, la división del intervalo de temperaturas
correspondiente a tales puntos fijos en unidades o grados
diferentes escalas termométricas
Escala Fahrenheit
En los países anglosajones se pueden
encontrar aún termómetros graduados en
grado Fahrenheit (ºF). La escala Fahrenheit
difiere de la Celsius tanto en los valores
asignados a los puntos fijos, como en el
tamaño de los grados. Así al primer punto fijo
se le atribuye el valor 32 y al segundo el valor
212. Para pasar de una a otra escala es
preciso emplear la ecuación:
t(ºF) = 1,8 · t(ºC) + 32
donde t(ºF) representa la temperatura
expresada en grados Fahrenheit y t(ºC) la
expresada en grados Celsius o centígrados.
ESCALA KELVIN
Es la escala termodinámica de temperaturas más empleada, el cero se define como el
cero absoluto de temperatura, es
decir, -273,15 °c. la magnitud de su
unidad, llamada kelvin y
simbolizada por k, se define como
igual a un grado celsius. fue
establecida por convenio
internacional, es la unidad de
temperatura dl sistema
internacional de unidades.
Inventada por el matemático y físico
británico William Thompson lora
kelvin. En esta escala el cero es la
temperatura a la cual cesa la
actividad cinética molecular y la
temperatura más pequeña que se
puede medir.
EPO 67
OROZCO GUERRERO VICTOR ALFONSO
CARO GAMBOA DIEGO
EDUARDO PROYECTO REVISTA
SEGUNDO DOS VESPERTINO
FISICA II