Fisica II

UNIDAD 1

ENERGIA MECANICA

1.1.Trabajo.

1.2.Energia.

1.3.Tipos de energía.

1.4.Interconversiones.

1.5.Potencia.

LEYES DE CONSERVACION

1.6.Conservacion de la energía.

1.7.Conservacion de momento lineal.

1.8.Conservacion de momento angular.

UNIDAD 2

ESTADO SOLIDO

2.1.Propiedades de los sólidos.

2.2.Modulo de Young.

2.3.Ley de hooke.

HIDROSTATICA

2.4.Propiedades de los fluidos.

2.5.Presion hidrostática, atmosférica y absoluta.

2.6.Principio de Arquímedes.

2.7.Principio de pascal.

2.8.Tension superficial, adhesión, cohesión, capilaridad.

HIDRODINAMICA

2.9.Tipos de flujos.

2.10.Principio de bernoulli.

2.11.Principio de torricelli.

UNIDAD 3

CALOR Y TEMPERATURA

3.1.Termometria.

3.2.Escalas.

3.3.Calorimetria.

3.4.Transmision de calor.

3.5.Cambios provocados por el calor.

VOLUMEN Y PRESION

3.6.Concepto.

3.7.Leyes de Boyle, Charles y Gay Lussac.

3.8.Ecuacion general del estado gaseoso.

3.9.Ecuacion de los gases ideales.

TERMODINAMICA

3.10.Sistemas termodinámicos.

3.11.Ciclos termodinámicos.

3.12.Leyes de la termodinámica.

3.13.Maquinas térmicas.

3.14.Eficiencia.

UNIDAD 1

Energia Mecanica

1.1.Trabajo

En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo.1 El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía,2 nunca se refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW.

Matemáticamente se expresa como:

Donde es el módulo de la fuerza, es el desplazamiento y es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento.

1.2.Energia

La energía mecánica, De todas las transformaciones o cambios que sufre la materia, los que más interesan a la mecánica son los asociados a la posición y/o a la velocidad. Ambas magnitudes definen, en el marco de la dinámica de Newton, el estado mecánico de un cuerpo, de modo que este puede cambiar porque cambie su posición o porque cambie su velocidad. La forma de energía asociada a los cambios en el estado mecánica de un cuerpo o de una partícula material recibe el nombre de energía mecánica.

1.3.Tipos de energía

Energía solar: se produce y es liberada por el Sol. Es fundamental para la vida en la Tierra. La energía solar llega hasta la tierra en forma de luz y calor.

Energía calorífica: se produce por la combustión del carbón, madera, petróleo, gas natural, gasolina y otros combustibles.

Energía eléctrica: se produce cuando a través de un conductor se logra un movimiento o flujo de electrones; generando luz, calor o magnetismo

Energía química: se produce cuando las sustancias reaccionan entre sí alterando su constitución íntima, como es el caso de la energía obtenida en los explosivos o en pilas eléctricas. La energía química está almacenada en los cuerpos, por lo tanto, es una forma de energía potencial.

Energía hidráulica: se obtiene de la caída del agua desde una cierta altura, hasta un nivel más bajo. Esto provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. De esta forma de energía se puede derivar la hidroelectricidad, que es un recurso natural disponible en aquellas zonas que presentan suficiente cantidad de agua disponible.

Actualmente, la energía hidráulica es utilizada para obtener energía eléctrica.

Energía geotérmica: proviene del centro de la Tierra y se libera como energía calórica. El calor que se libera en este tipo de energía derrite las rocas y además calienta las aguas subterráneas, provocando vapor de agua, el que está a una presión tal, que al hacerlo pasar por un generador es capaz de producir energía eléctrica.

Energía eólica: es aquella producida por el movimiento del aire. Esta forma de energía se utiliza hace muchos años; desde el pasado han existido los molinos de viento conectados con una piedra grande, la que al girar muele y tritura el trigo. Actualmente, la energía eólica se utiliza para obtener agua por bombeo de los pozos, además, permite obtener energía eléctrica.

Energía radiante: se produce por ondas electromagnéticas que se caracterizan por su propagación en el vacío a una velocidad de 300000 km/s.

Energía nuclear: se origina por la energía que mantiene unidas a las partículas en el núcleo de los átomos.

Energía Potencial: La energía potencial, por lo tanto, es la energía que posee un cuerpo o sistema en virtud de su posición o de su configuración (conjunto de posiciones). Así el estado de mecánico de una piedra que se eleva a una altura dada no es el mismo que el que el que tenia a nivel del suelo: ha cambiado su posición. En un muelle que es tensado, las distancias relativas entre sus espiras aumentan. Su configuración ha cambiado por efecto del estiramiento. En uno y otro caso el cuerpo adquiere en el estado final es capaz de romper un vidrio al chocar contra el suelo y el muelle puede poner en movimiento una bola inicialmente en reposo.

Energía Cinética: La forma de energía asociada a los cambios de velocidad recibe el nombre de energía cinética. Un cuerpo en movimiento es capaz de producir movimiento, esto es, de cambiar la velocidad de otros. La energía cinética es, por lo tanto, la energía mecánica que posee un cuerpo en virtud de su movimiento o velocidad.

1.4.Interconversiones

La energía es una magnitud física que que da una idea del estado dinámico de un cuerpo o un sistema. Como se sabe por la teoría relativista, materia y energía son dos manifestaciones o dos estados diferentes de una misma entidad.

Con independencia de lo anterior, todos los cuerpos poseer una energía adicional debido a su movimiento, a su temperatura, a su posición, a su elasticidad... En los dos primeros casos, si es debida al movimiento o a su temperatura se le llama energía cinética. En los otros casos, si es debida a su posición en un campo de fuerzas (como el gravitatorio) o a su elasticidad, se le llama energía

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