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TEMAS:Mecnica clsica: Conservacin de la energa y cantidad de movimiento. El calor como radiacin electromagntica.Cmo surgi la mecnica cuntica y a quin se le atribuye el nacimiento de la Mecnica cuntica?

1INTRODUCCIN:El estudio de la relacin entre el movimiento de un cuerpo y las causas de dicho movimiento constituyen a una rama de la Fsica que se denomina Dinmica. La dinmica es bsicamente el anlisis de la relacin existente entre las fuerzas y los cambios de movimiento de los cuerpos. Se le llama dinmica clsica o Newtoniana a la teora que formularon Galileo y Newton para relacionar las fuerzas y el movimiento, esta teora influy al desarrollo de la fsica a partir del siglo XVIII. Entonces la dinmica clsica, junto con la cinemtica de Galileo y la Esttica, constituye lo que es la Mecnica Clsica.2Lo que hoy llamamos comofsica clsicaes bsicamente el contenido de la obra de dos hombres: el ingls Isaac Newton y el escocs james Clerk Maxwell. El primero unific las leyes de la mecnica, que describen el movimiento de objetos bajo la accinde las fuerzas que sobre el actan.El segundo unific las leyes que rigen los fenmenos elctricos y magnticos, incluyendo la propagacin de ondas electromagnticas en el espacio, como ondas de radio y la luz. En la fsica, estos dos monumentos tericos son conocidos como Mecnica Clsica y Electromagnetismo Clsico.

MECNICA CLSICALamecnica clsicaes la ciencia que estudia las leyes del comportamiento de cuerpos fsicos macroscpicos en reposo y a velocidades pequeas comparadas con lavelocidad de la luz.

ElSistema Solarpuede ser explicado con gran aproximacin mediante la mecnica clsica, concretamente, mediante lasleyes de Newtony laley de la gravitacin universaldeNewton.

4Leyes de la mecnica clsica

1 Ley: Principio de la inercia 2 Ley: Principio Fundamental De La Dinmica

3 Ley: Accin y reaccin

5Primer Ley De Newton:Primera ley de Newton: Un cuerpo permanecer en movimiento a la misma velocidad y direccin eternamente hasta que una fuerza externa lo haga cambiar de direccin, velocidad o estado (quedarse quieto). Lo mismo con un cuerpo en reposo (no se mueve) hasta que una fuerza lo haga cambiar de ese estado.

Segunda ley: Fuerza = Masa x aceleracin. O sea, entre ms aceleracin se le aplique a un objeto, mayor ser su fuerza. Si quieres que un objeto se mueva ms rpido, entonces muvelo con ms fuerza.

Tercera Ley: A cada accin corresponde una reaccin de la misma magnitud pero en sentido contrario (ay ojn). Entre ms fuerte golpees a alguien, ms te doler a ti... si le pegas a la pared con mucha fuerza, te doler ms la mano.

En el primer caso, la mecnica clsica se sustituye por la Mecnica Relativista, debida principalmente a Albert Einstein, y el segundo por la mecnica cuntica, desarrollada principalmente por Max Planck.7Mecnica relativista: tal como la desarroll Einstein, tuvo dos formulaciones diferentes. La primera es conocida como laTeora de la relatividad especial y se ocupa de sistemas que se mueven uno respecto del otro con velocidad constante (pudiendo ser igual incluso a cero). La segunda, llamadaTeora de la relatividad general, se ocupa de sistemas que se mueven a velocidad variable.Mecnica cuntica: puede explicar la existencia deltomoy revelar los misterios de laestructura atmica, tal como hoy son entendidos; fenmenos que no puede explicar debidamente lafsica clsicao ms propiamente lamecnica clsica.Conservacin de la energa y cantidad de movimiento.ENERGA:Es todo aquello que puede realizar un trabajo.

Si un objeto tiene energa quiere decir que es capaz de ejercer una fuerza sobre otro objeto para realizar un trabajo sobre l y si realizramos una trabajo sobre un objeto, le proporcionamos a ste una cantidad de energa igual al trabajo realizado.9Tipos de energaENERGA CINTICA:

Es el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee

Esta energa depende de la masa y de la velocidad segn la ecuacin: Con lo cual un cuerpo de masa m que lleva una velocidad v posee una energia10Energa potencialENERGA POTENCIAL : es la energa que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar untrabajoen funcin exclusivamente de su posicin.

Es la energa potencial gravitatoria: esta depender de la altura relativa de un objeto a algn punto de referencia, la masa, y la fuerza de la gravedad.11Conservacin de la energaElPrincipio de conservacin de la energaindica que:La energa no se crea ni se destruye; slo se transforma

12slo se transformade unas formas en otras, en estas transformaciones, la energa total permanece constante; es decir, la energa total es la misma antes y despus de cada transformacin.

en lo alto de la montaa rusa, el coche est parado, no tiene energa cintica pero tiene energa potencial. Cuando cae por la pendiente, su energa potencial se va transformando en energa cintica, aumentando su velocidad. en la siguiente pendiente, hacia arriba, la energa cintica se ir transformando en potencial e ir disminuyendo de velocidad.

Cantidad de movimiento:La cantidad de movimiento se define como el producto de la masa de un objeto por su velocidad.

Todos sabemos que es ms difcil detener a un camin pesado que a un automvil ligero que se mueven con la misma rapidez. Expresamos lo anterior diciendo que el camin tiene mayor cantidad de movimiento que el automvil. 14Conservacin de la cantidad de movimiento:La idea de que la cantidad de movimiento se conserva cuando no actan fuerzas externas constituye una ley fundamental de la mecnica, llamada la ley de la conservacin de la cantidad de movimiento, que establece que:En ausencia de una fuerza externa, la cantidad de movimiento de un sistema permanece sin cambio.mv(antes del evento) mv(despus del evento)

15Cuando no acta fuerza externa alguna sobre un objeto o sistema de objetos, no hay cambio de cantidad de movimiento. Por consiguiente, la cantidad de movimiento antes de un evento donde slo intervengan fuerzas internas, es igual a la cantidad de movimiento despus del evento:mv(antes del evento) mv(despus del evento)

La cantidad de movimiento antes de disparar es cero. Despus de disparar, la cantidad de movimiento total sigue siendo cero porque la cantidad de movimiento del rifle es igual y opuesta a la cantidad de movimiento de la bala.EL CALOR COMO RADIACIN ELECTROMAGNTICA.Se define como la transferencia deenerga trmicaque se da entre diferentescuerposque se encuentran a distintastemperaturas, sin embargo en termodinmica generalmente el trmino calor significa transferencia de energa.CALOR: El calor puede transferirse por radiacin.Es la transferencia de calor porradiacin electromagntica(generalmente infrarroja) que transportan energa desde el objeto emisorLa radiacin

18El fenmeno de laradiacinconsiste en la propagacin deenergaen forma deondas electromagnticasopartculas subatmicasa travs del vaco o de un medio material.

A temperatura ambiente, la radiacin trmica es esencialmente invisible, ya que est en el infrarojo. Pero a temperaturas ms y ms elevadas, empieza a emitir cantidades significativas de luz visible, empezando por el rojo (por eso decimos que las cosas se ponen "al rojo vivo").

Radiacin trmicaLa radiacin trmica hace que el calor pueda ser transmitido a travs de un espacio vaco. Aunque no tocamos el Sol, podemos sentir el calor que emite gracias a la radiacin.

En el caso de la radiacin infrarroja tenemos quetodoslos cuerpos emiten esta radiacin en funcin de su temperatura absoluta por lo que salvo aquellos que se encuentren prximos al cero absoluto (-273 C), todos se comportan como fuentes de radiacin o focos.20Radiacin electromagntica21Todo comenz en el ao 1900, cuando el fsico alemnMax Planckse enfrentaba a enormes dificultades para medir la radiacin que emiten loscuerpos negros, los cuales son objetos tericos que absorben toda la radiacin que incide sobre ellos y posteriormente la emiten.Cmo surgi la mecnica cuntica y a quin se le atribuye el nacimiento de la Mecnica cuntica?

22Un ejemplo cotidiano aproximado sera un metal al rojo vivo, que tras recibir mucho calor comienza a emitir luz roja. Algo parecido a esta luz roja es lo que intentaba medir Max Planck, pero se encontr con que haba demasiadas variaciones a nivel microscpico como para calcular la cantidad total con exactitud.

El paso de gigante que dio Planck consisti en considerar que la energa no era emitida como algo continuo, sino que pens que era mucho ms fcil si se imaginaba pequeos paquetes de energa saliendo al exterior.

Estos pequeos paquetes de energa fueron llamadoscuantos, y Planck formul que el tamao de ellos contaba con un valor fijo. Este valor se llama ahoraConstante de Planck.Sera algo as como medir el volumen de un vaso de agua llenndolo de arroz, sabiendo cuanto granos hay y cuanto ocupa cada uno, sabramos el volumen total ms fcilmente que usando el agua para tal fin.24No exista una nica ley capaz de describir correctamente la radiacin emitida por un cuerpo negro para todas las frecuencias: el enigma estaba servido y fue Planck quien lo resolvi.

25La originalidad de Planck fue hallar una frmula que describiera correctamente los resultados conocidos y que fuera vlida para toda temperatura y toda frecuencia. El precio fue introducir una nueva constante en la fsica: la constante de Planck, h, que caracteriza todos los procesos de la Mecnica Cuntica. Planck hall, empleando sus propias palabras

eine glcklich erratene Interpolationsformel(una feliz frmula de interpolacin)

Planck fue hall una frmula que describiera correctamente los resultados conocidos y que fuera vlida para toda temperatura y toda frecuencia. El precio fue introducir una nueva constante en la fsica: la constante de Planck, h, que caracteriza todos los procesos de la Mecnica Cuntica. Planck hall, empleando sus propias palabraseine glcklich erratene Interpolationsformel("una frmula de interpolacin felizmente adivinada")Planck fue hall una frmula que describiera correctamente los resultados conocidos y que fuera vlida para toda temperatura y toda frecuencia. El precio fue introducir una nueva constante en la fsica: la constante de Planck, h, que caracteriza todos los procesos de la Mecnica Cuntica. Planck hall, empleando sus propias palabrasse denomina interpolacin a la obtencin de nuevos puntos partiendo del conocimiento de un conjunto discreto de puntos.

Cuando interpolamos estamos calculando el valor de una cantidad que suponemos depende de otra de manera lineal en un intervalo.27