Fisica Cuantica

La física mecánica estudia el movimiento de los cuerpos.

Se divide en cinemática, estática y dinámica

La cinemática estudia el movimiento de los cuerpos sin considerar la causa que produce el movimiento.

La dinámica estudia el movimiento de los cuerpos considerando la causa que estudia el moviento.

La estática estudia el equilibrio de los cuerpos

Cinemática se divide en movimiento unidimensional y bidimensional

En el primero se estudia el movimiento rectilineo uniforme (MRU) y movimiento rectilineo uniforme acelerado (MRUA)

En el segundo, también se conoce como movimiento en el plano y se estudia el movimiento de proyectiles

Dinámica hace referncia al estudia de las letes de Newton, las cuales son tres, la primera ley establece que todo cuerpo tiende a establecer su estado de reposo o movimiento rectilineo uniforme en ausencia de fuerzas externas. La segunda ley se conoce como ley de causa y efecto y dice quela sumatoria de fuerzas o fuerza neta es igual a la rapidez de cambio del mometo lineal.

La tercera ley es la de acción y reacción que establece que toda acción tiene una reacción de igual magnitud pero en sentido opuesto.

La estática tiene que ver con el equilibrio de los cuerpos, los cuales deben cumplir dos condiciones; la primera se llama equilibrio de traslación y establece que la sumatoria de fuerzas que actua sibre un cuerpo debe ser igual a cero y la segunda condici{on establece que la sumatoria de torques respecto a un punto debe ser igual a cero.

La física mecánica se complementa con los temas de trabajo y energía donde se incluye la energía cinética y la potencial, el momento lineal.

Además se puede ver la cinmática y dinámica de rotación

Además se pueden realizar un sinumero de ejercicios relacionados con todos los temas.

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Ondas y sonido

Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. Cuando estas ondas necesitan de un medio material, se llaman ondas mecánicas. Las únicas ondas que pueden propagarse en el vacío son las ondas electromagnéticas.

El sonido es un tipo de onda mecánica que se propaga únicamente en presencia de un medio material.

Un cuerpo al vibrar imprime un movimiento de vaivén (oscilación) a las moléculas de aire que lo rodean, haciendo que la presión del aire se eleve y descienda alternativamente. Estos cambios de presión se trasmiten por colisión entre las moléculas de aire y la onda sonora es capaz de desplazarse hasta nuestros oídos. Las partes de la onda en que la presión aumenta (las moléculas se juntan) se llaman compresiones y aquellas en que la presión disminuye (las moléculas se alejan) se llaman enrarecimientos.

Según la dirección de propagación, clasificamos las ondas en dos tipos:

Ondas Longitudinales:

Es cuando la vibración de la onda es paralela a la dirección de propagación de la propia onda. Estas ondas se deben a las sucesivas compresiones y enrarecimientos del medio, de este tipo son las ondas sonoras. Un resorte que se comprime y estira también da lugar a una onda longitudinal.

El sonido se trasmite en el aire mediante ondas longitudinales.

Otro ejemplo de onda longitudinal es quella que se produce cuando se deja caer una piedra en un estanque de agua, Se origina una perturbacion que se propaga en circulos concéntricos que, al cabo del tiempo, se extienden a todas las partes del estanque.

Ondas Transversales:

Donde la vibración es perpendicular a la dirección de la onda. Las ondas transversales se caracterizan por tener montes y valles.Por ejemplo, las ondas que se forman sobre la superficie del agua al arrojar una piedra o como en el caso de una onda que se propaga a lo largo de una cuerda tensa a la que se le sacude por uno de sus extremos.

Características generales o elementos de las ondas

Tren de ondas: Todas las ondas al moverse lo hacen una tras otra como si fuera un tren de donde se coloca un vagon tras otro.

Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

Elongación: Es la distancia entre cualquier punto de onda y su posición de equilibrio.

Cresta, monte o pico: es el punto más alto de una onda

Valle: Es el punto más bajo de una onda.

Periodo: Tiempo que tarda en efectuarse una onda o vibracion completa, se mide en segundos o s/ciclo se representa con una T mayúscula.

Notemos que el periodo (T) es igual al recíproco de la frecuencia (f) y viceversa.

Amplitud (A) : Es la maxima separacion de la onda o vibración desde su punto de equilibrio.

La longitud de onda (λ) es la distancia entre dos máximos o compresiones consecutivos de la onda. En las ondas transversales la longitud de onda corresponde a la distancia entre dos montes o valles, y en las ondas longitudinales a la distancia entre dos compresiones contiguas. También podemos decir que es la distancia que ocupa una onda completa, se indica con la letra griega lambda (Λ) y se mide en metros. A la parte superior de la onda se le llama cresta y a la inferior se le llama valle.

Tomaremos como ejemplo ilustrativo una onda transversal.

Frecuencia: Es el número de ondas producidas por segundo. La frecuencia se indica con la letra f minúscula. Se mide en ciclos/ segundo o hertz (Hz). Coincide con el número de oscilaciones por segundo que realiza un punto al ser alcanzado por las ondas.

Las dos magnitudes anteriores, longitud y frecuencia, se relacionan entre sí para calcular la velocidad de propagación de una onda.

Velocidad de propagación: Es la relación que existe entre un espacio recorrido igual a una longitud de onda y el tiempo empleado en recorrerlo.

Se indica con la letra V y es igual al producto de la frecuencia (f) por la longitud de onda (λ).

Matemáticamente se expresa así:

por lo tanto

fórmula que nos indica que la longitud de onda  y la frecuencia f son dos magnitudes inversamente proporcionales, es decir que cuanto mayor es una tanto menor es la otra.

Ver: PSU: Física; Pregunta 11_2005(2)

Periodo: Es el tiempo (en segundos) que tarda un punto en realizar una oscilación completa al paso de una onda. Se abrevia con la letra (T).

La frecuencia (f) se relaciona con el periodo según la fórmula

Volvamos a la fórmula

para reemplazar en ella f (frecuencia), y nos queda la fórmula

Lo cual

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