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7/21/2019 Revición_Resumen_U3-.pdf

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RESUMEN U3

JOHN JAIME LOPEZ BELALCAZAR

COD. 94 323

GRUPO

222

TUTORA

MARTHA ISABEL CAMPOS

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA

FISICA GENERAL

CEAD PALMIRA VALLE

ABRIL DE 2015



Tema 1: Movimiento oscilatorio (Serway & Jewett Jr., 2008)

2. Un oscilador armónico simple tarda 12.0 s en someterse a cinco vibraciones

completas.Encuentrea) el periodo de su movimiento, b) la frecuencia en hertz y c) la frecuencia angularen radianes por segundo.

El movimiento armónico simple (M.A.S.) es un movimiento periódico, oscilatorioy vibratorio en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerzarecuperadora que es directamente proporcional al desplazamiento pero en sentidoopuesto. Se caracteriza debido a que la aceleración es proporcional al

desplazamiento y tiene sentido contrario. De tal manera la ecuación de la fuerzarestauradora viene dada por la ley de Hooke.

http://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml

http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml

http://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtml



Siendo K la constante del resorte y m la masa. Las unidad de frecuencia es (S-1)

que recibe el nombre de Hertz (Hz). Cabe destacar que en el M.A.S. la frecuenciay el periodo son independientes de la amplitud.

Tema 2: Movimiento ondulatorio (Serway & Jewett Jr., 2008)

10. Un cordón de teléfono de 4.00 m de largo, que tiene una masa de 0.200 kg. Unpulso transversal se produce al sacudir un extremo del cordón tenso. El pulso

hace cuatro viajes de atrás para adelante a lo largo del cordón en0.800 s. ¿Cuál es la tensión del cordón?

Movimiento ondulatorio armónico

Como se ha descrito en la sección descripción de la propagación, Ψ =f ( x-vt )describe la propagación de una perturbación representada por la función f ( x ), sindistorsión, a la largo del eje X, hacia la derecha, con velocidad v .

Estudiamos un caso particular importante, aquél en el que la función f ( x ) es una

función armónica (seno o coseno).

Ψ( x,t )=Ψ0·sin k ( x-vt )

Las características de esta función de dos variables, son las siguientes:



1. La función seno es periódica y se repite cuando el argumento se incrementa en2π.

La función Ψ( x, t ) se repite cuando x se incrementa en 2π /k .

Se trata de una función periódica, de periodo espacial o longitud de onda λ =2π /k .La magnitud k se denomina número de onda.

2. Cuando se propaga un movimiento ondulatorio armónico, un punto x del mediodescribe un Movimiento Armónico Simple de amplitud Ψ0 y frecuencia angular ω

=kv .

Ψ( x,t )=Ψ0·sin (kx-ω t )El periodo de la oscilación es P=2π /ω , y la frecuencia f =1 /P .

3. La igualdad ω =kv, nos permite relacionar el periodo espacial o longitud de onda λ y el periodo de la oscilación P de un punto del medio.

La longitud de onda λ está relacionada con la frecuencia f de la forma λ =v/f . Parauna velocidad de propagación v , cuanto mayor es la longitud de onda menor es la

frecuencia y viceversa.

Ondas transversales en una cuerda

El applet representa la propagación de una onda transversal, y con ella trataremosde mostrar las características esenciales del movimiento ondulatorio armónico.Se introduce

La longitud de la onda λ, en el control de edición titulado Longitud de onda

La velocidad de propagación v , en el control de edición titulado Velocidad p.

Se pulsa el botón titulado EmpiezaSe observa la propagación de una onda armónica a lo largo del eje X, hacia laderecha. Podemos observar que cualquier punto del medio, en particular el origeno extremo izquierdo de la cuerda, describe un Movimiento Armónico Simple, cuyo



periodo podemos medir y comprobar que es igual al cociente entre la longitud deonda y la velocidad de propagación P=λ /v.

Pulsando el botón Pausa, podemos congelar el movimiento ondulatorio en uninstante dado, y observar la representación de una función periódica, cuyo periodo

espacial o longitud de onda, es la distancia existente entre dos picos consecutivos,dos valles, o el doble de la distancia entre dos nodos (puntos de corte de lafunción con el eje X). Esta distancia es la misma que hemos introducido en elcontrol de edición titulado Longitud de onda.

Para reanudar el movimiento se pulsa en el mismo botón titulado ahora Continua.Podemos ahora, observar la propagación de la perturbación y en particular, de unpico señalado por un pequeño círculo y fijarnos en su desplazamiento a lo largodel eje X. Comprobaremos utilizando el botón titulado Paso, que se desplaza una

longitud de onda en el periodo de una oscilación λ=v P .Por último, sin cambiar la velocidad de propagación, se modifica la longitud deonda y se aprecia que a mayor longitud de onda, el periodo de las oscilaciones esmayor y la frecuencia menor y viceversa, λ =v/f .

Tema 3: Temperatura (Serway & Jewett Jr., 2008)

13. El punto de fusión del oro es 1 064°C, y su punto de ebullición es 2 660°C. a)Exprese estas temperaturas en kelvins. b) Calcule la diferencia entre estastemperaturas en grados Celsius y en kelvins.

El calor



El calor no es una nueva forma de energía, es el nombre dado a una transferenciade energía de tipo especial en el que intervienen gran número de partículas. Sedenomina calor a la energía intercambiada entre un sistema y el medio que lerodea debido a los choques entre las moléculas del sistema y el exterior al mismoy siempre que no pueda expresarse macroscópicamente como producto de fuerza

por desplazamiento.

Se debe distinguir también entre los conceptos de calor y energía interna de unasustancia. El flujo de calor es una transferencia de energía que se lleva a cabocomo consecuencia de las diferencias de temperatura. La energía interna es laenergía que tiene una sustancia debido a su temperatura, que es esencialmente aescala microscópica la energía cinética de sus moléculas.

El calor se considera positivo cuando fluye hacia el sistema, cuando incrementa su

energía interna. El calor se considera negativo cuando fluye desde el sistema, porlo que disminuye su energía interna.

Cuando una sustancia incrementa su temperatura de TA a TB, el calor absorbidose obtiene multiplicando la masa (o el número de moles n) por el calor específico c

y por la diferencia de temperatura TB-TA.

Q=nc(TB-TA)

Cuando no hay intercambio de energía (en forma de calor) entre dos sistemas,

decimos que están en equilibrio térmico. Las moléculas individuales puedenintercambiar energía, pero en promedio, la misma cantidad de energía fluye enambas direcciones, no habiendo intercambio neto. Para que dos sistemas esténen equilibrio térmico deben de estar a la misma temperatura.

Tema 4: Primera ley de la termodinámica (Serway & Jewett Jr., 2008)

18. La temperatura de una barra de plata se eleva 10.0°C cuando absorbe 1.23 kJde energía por calor. La masa de la barra es 525 g. Determine el calor específicode la plata.

CONCEPTOS

La primera ley de la termodinámica establece que, cuando un sistema se somete a uncambio de un estado a otro, el Cambio en su energía interna es: ∆E int QW Donde Q es la energía transferida al sistema por calor y W es el trabajo



consumido en el sistema. Aunque Q y W Dependen de la trayectoria tomada delestado inicial al estado final, la cantidad∆E int no depende de la trayectoria.

El trabajo

Consumido en un gas a medida que su volumen cambia de algún valor Inicial Vi a

algún valor final Vf es

Donde P es la presión del gas, que puede variar durante el proceso. Para evaluarW, el proceso debe estar completamente especificado; esto es: P y V se debenconocer durante cada etapa. El trabajo consumido depende de la Trayectoria quese sigue entre los estados inicial y final. Un proceso isobárico es el que se presenta apresión constante. El trabajo invertido en un gas en tal proceso Es

La energía interna

Es toda la energía de un sistema que se asocia con los componentesmicroscópicos del sistema. La energía interna incluye energía cinética detraslación aleatoria, rotación y vibración de moléculas, energía potencial vibratoriadentro de las moléculas y energía potencial entre moléculas.

El calor

Es la transferencia de energía a través de la frontera de un sistema, que resultade una diferencia de temperatura entre el sistema y sus alrededores. El símbolo Qrepresenta la cantidad de energía transferida por este proceso.

La ecuación general de los gases ideales.

Consideremos una determinada cantidad de gas ideal confinado en un recipientedonde se puede variar la presión, el volumen y la temperatura, pero manteniendola masa constante, o sea, sin

Alterar el número de moles. A partir de la ecuación de Clapeyron, podemosestablecer la siguiente relación PV=n RT

FÓRMULAS PARA DAR SOLUCIÓN AL PROBLEMA:



* El trabajo a presión constante (isobárico) es W = p(Vf –Vi)* El cambio en energía interna es ΔU = Q – W* La temperatura del gas se obtiene usando las relaciones pV1 = nRT1, pV2 =nRT2. Dividiendo una ecuación entre la otra se obtiene V1/V2 = T1/T2.

Despejando T2, se obtiene T2 = V2T1/V1

Tema 5: Teoría cinética de los gases (Serway & Jewett Jr., 2008)

28. Quince partículas idénticas tienen diferentes magnitudes de velocidad: unatiene una magnitud de velocidad de2.00 m/s, dos tienen magnitudes de velocidad de 3.00 m/s, tres tienen magnitudesde velocidad de 5.00 m/s, cuatro tienen magnitudes de velocidad de 7.00 m/s, tres

tienen magnitudes de velocidad de 9.00 m/s y dos tienen magnitudes de velocidadde 12.0 m/s. Encuentre a) la rapidez promedio, b) la rapidez rms y c) la rapidezmás probable de estas partículas

Conceptos:

Es una teoría física y química que explica el comportamiento y propiedadesmacroscópicas de los gases (Ley de los gases ideales), a partir de una descripciónestadística de los procesos moleculares microscópicos.

Presión:En el marco de la teoría cinética la presión de un gas es explicada como elresultado macroscópico de las fuerzas implicadas por las colisiones de lasmoléculas del gas con las paredes del contenedor.

Temperatura:

La ley de los gases ideales nos permite asegurar que la presión es proporcional ala temperatura absoluta. La energía molecular promedio es proporcional a latemperatura

Velocidad media de las moléculas:

Las moléculas se mueven individualmente de forma aleatoria y con distintavelocidad, que aumenta o se reduce a la vez que la temperatura; el movimientocausa que se golpeen entre si, aumentando la presión al golpearse más veces.

Formulas:



Volumen = n.R.T/PPresión = n.R.T/VTemperatura = P.V/n.RNúm. partículas = P.V/R.T



BIBLIOGRAFIA

http://www.monografias.com/trabajos99/movimiento-oscilatorio-fisica/movimiento-oscilatorio-fisica.shtml#ixzz3XQkEyubq

Serway, R. A., & Jewett Jr., J. W. (2008). Física para ciencias e ingenierías Vol. 1(p. 723). Retrieved from http://unad.libricentro.com/libro.php?libroId=323#






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