Physics

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.

[]








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.








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.








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:

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

Physics

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