lunes, 21 de mayo de 2018

Movimiento ondulatorio

Definimos el Movimiento Ondulatorio como el proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio.



Puede ser una oscilación de moléculas de aire, como en el caso del sonido que viaja por la atmósfera, de moléculas de agua (como en las olas que se forman en la superficie del mar) o de porciones de una cuerda o un resorte. En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua.

Elementos del Movimiento Ondulatorio


En un movimiento ondulatorio se pueden distinguir los siguientes elementos:

Amplitud : Es la distancia entre el punto de máxima elongación y el punto medio de la onda. Es la elongación máxima alcanzada por la onda.
Cresta : Es el punto de máxima de elongación. Parte superior de la onda.
Valle: Es la parte inferior de la onda.
Período: Es el tiempo que tarda una onda en pasar de un punto de máxima amplitud al siguiente. Tiempo que emplea en realizar una oscilación completa o recorrer una longitud de onda.
Frecuencia: Es el número de veces que la vibración se produce por unidad de tiempo.
Longitud de onda: Es la distancia que recorre la onda cuando realiza una oscilación completa. Es la distancia entre tres nodos consecutivos.


Clases de Ondas

Las ondas pueden ser clasificadas de distintas formas, dependiendo de los factores que se tengan en cuenta para hacerlo o dependiendo de su materia la cual varia dependiendo de la onda o su modo de propagación:
En función del medio de propagación:
Mecánicas: (medio material): las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a través de ella. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad.



Fenómenos Ondulatorios


La antena de la emisora emite las ondas electromagnéticas que tu aparato de radio convierte en ondas sonoras.


Los fenómenos ondulatorios son parte importante del mundo que nos rodea. A través de ondas nos llegan los sonidos, como ondas percibimos la luz; se puede decir que a través de ondas recibimos casi toda la información que poseemos.
A partir del análisis de fenómenos ondulatorios tan sencillos como las olas que se extienden por una charca o las sacudidas que se propagan por una cuerda tensa trataremos de estudiar las características generales de todos los fenómenos ondulatorios.

Reflexión de ondas: Se denomina reflexión de una onda al cambio de dirección que experimenta ésta cuando choca contra una superficie lisa y pulimentada sin cambiar de medio de propagación. Si la reflexión se produce sobre una superficie rugosa, la onda se refleja en todas direcciones y se llama difusión.



sábado, 19 de mayo de 2018

Relatividad

La teoría de la relatividad especial, formulada por Albert Einstein en 1905, constituye uno de los avances científicos más importantes de la historia. Alteró nuestra manera de concebir el espacio, la energía, el tiempo y tuvo incluso repercusiones filosóficas, eliminando la posibilidad de un espacio/tiempo absoluto en el universo.

Se complementa con la teoría de la relatividad general, publicada en 1915, algo más compleja y que pretende aunar la dinámica newtoniana con parte de las consecuencias de la primera teoría especial.

Con la teoría de la relatividad especial, la humanidad entendió que lo que hasta ahora había dado por sentado que era una constante, el tiempo, era en realidad una variable. No sólo eso, sino que el espacio también lo era y que ambos dependían, en una nueva conjunción espacio-tiempo, de la velocidad.

Luis Álvarez-Gaumé, director del grupo de física teórica del CERN, nos explica en conversación telefónica:

Lo más importante es entender cómo el tiempo depende, en realidad, del movimiento, de la velocidad. Eso fue lo que lo cambió todo.

Einstein se basó a su vez en dos hipótesis:


Las leyes de la física son las mismas mientras el sistema de referencia sea el mismo e inercial. Esto es, ambos se mueven a una velocidad constante. Si una ley se cumple en un sistema, también se debe cumplir en el otro.
La velocidad de la luz es una constante universal, que se define como c. Que era constante lo habían demostrado algunos años antes otros dos grandes científicos, Michelson y Morley.

¿Qué es la relatividad?
Resultado de imagen para relatividad fisicaLa situación que imaginó Einstein ha sido usada y explicada hasta la saciedad en escuelas y libros de física. Imaginemos un tren y a dos individuos, uno de ellos está montado en el mismo y otro lo ve pasar a toda velocidad desde el borde de la vía. El tren se mueve a 200 kilómetros por hora.

Un momento, ¿se mueve? ¿seguro? Sí y no al mismo tiempo. Para la persona que va sentada dentro el tren no se mueve, está quieto. Sólo se mueve para la persona que está al borde de la vía. Es algo, efectivamente, relativo.

Einstein luego imaginó que alguien tira una pelota a 20 kilómetros por hora hacia delante dentro del tren. Para la persona que está dentro la pelota se mueve a esa velocidad pero para la persona que está abajo esa pelota se mueve , sin embargo, a 220 (200+20) kilómetros por hora.

Ahí es cuando toca recordar que la velocidad de la luz es constante, y es cuando empezamos a entender que algo no encaja del todo con el concepto de que el tiempo también lo sea. Puesto que la velocidad de la luz siempre es la misma, al volver al ejemplo del tren y la persona que está dentro si en lugar de lanzar una pelota enciende una linterna proyectando un haz de luz hacia delante, la persona que está abajo no ve ese haz propagarse a la velocidad de la luz+200 km/h, la ve propagarse a la velcoidad de la luz, sin más, independientemente de lo rápido o lo lento que vaya el tren porque, simplemente, es una constante.

Para entender un poco mejor el concepto veamos el siguiente ejemplo. Muestra dos fotones de luz rebotando infinitamente entre dos espejos y tomándose un tiempo x en ir de uno a otro.


Núcleo

Definición de Núcleo

El núcleo, del latín nucleus, es la médula, lo interior, lo seguro, lo firme de una cosa, o la parte central o más importante de algo. En general, su término puede referirse a diversos ámbitos.

Tenemos que en la física y química, el núcleo es el centro de un átomo llamado núcleo atómico, un denso conglomerado de partículas con carga positiva (protones), y que contiene la mayor parte de la masa atómica.

En la astronomía, el núcleo es la parte más densa y luminosa de un astro o cuerpo celeste. Por ejemplo, el núcleo del Sol está compuesto esencialmente de hidrógeno a altísima presión y una temperatura de unos 15 millones de grados centígrados, donde se transforma en helio por fusión nuclear. La energía radiante pasa del núcleo a la superficie del Sol y de allí se irradia al espacio exterior.

De la misma manera, se tiene en el campo de la geología el núcleo de la Tierra o núcleo terrestre, donde es la capa mas interna o profunda de la Tierra, se extiende desde los 3000 km hasta el centro del planeta, estudios sismográficos indican que éste consta de dos partes: una zona líquida, externa, de 2220 km de espesor y un sólida, interna, de unos 1250 km de espesor. Está compuesto principalmente por hierro y otros elementos como níquel, silicio y azufre.




En el ámbito biológico, es el orgánulo mas primordial de la célula, sobretodo la eucariota, conocido como núcleo celular, suele ocupar el centro de la célula, pero no siempre es así. Varía igualmente en su forma, tamaño y número, por ejemplo, algunos protozoos son plurinucleados.

El núcleo celular está rodeado por una membrana nuclear, que no es más que una prolongación del retículo endoplasmático . El interior del núcleo contiene una sustancia coloidal llamada nucleoplasma, en cuyo seno están inmersos los cromosomas y el nucléolo. El núcleo celular es considerado como la base molecular del almacenamiento, replicación y transcripción del material hereditario (ADN y ARN).

Por último, en la lingüística se considera núcleo como el elemento principal en un sintagma o grupo de palabras. Por ejemplo, el núcleo del sintagma nominal es el nombre o sustantivo,el núcleo del sintagma verbal es el verbo, del sintagma preposicional es la preposición, entre otros.


Capacitancia

DEFINICIÓN:La Capacitancia es la propiedad de un capacitor de oponerse a toda variación de la tensión en el circuito eléctrico. Usted recordará que la resistencia es la oposición al flujo de la corriente eléctrica. También se define, a la Capacitancia como una propiedad de almacenar carga eléctrica entre dos conductores, aislados el uno del otro, cuando existe una diferencia de potencial entre ellos.





De acuerdo a la fórmula C = k A / d, obtenemos el resultado en Faradios; si queremos el Resultado en Micro faradios (símbolo μf) entonces agregamos el factor de conversión 8.85 x 10 -" -y nuestrafórmula quedará así: C = 8.85xlO-8 A/d

Donde: C = Capacitancia en μf(Micro faradios)

A = Área de las placas, cm2

D = Distancia de separación de las placas, en cm.

En la práctica los capacitoressuelen tener más de una placa, y para calcular la Capacitancia semultiplica el resultado de la fórmula por el número de placas menos uno, es decir: N-l; por ejemplo, en un capacitor múltiple que contiene5 placas, N = 5, por lo





MEDIDAS DE CAPACITANCIA




Circuitos eléctricos

"Un Circuito Eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre si por los que puede circular una corriente eléctrica".

La corriente eléctrica es un movimiento de electrones, por lo tanto, cualquier circuito debe permitir el paso de los electrones por los elementos que lo componen. Si quieres saber más sobre qué es, como se genera y los fundamentos de la corriente eléctrica, te recomendamos que visites el siguiente enlace: Electricidad Basica. Aquí nos centraremos en los circuitos eléctricos



PARTES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO
Generador: producen y mantienen la corriente eléctrica por el circuito. Son la fuente de energía. Hay 2 tipos de corrientes: corriente continua y alterna (pincha en el enlace subrayado si quieres saber más sobre c.c. y c.a.)

Pilas y Baterías : son generadores de corriente continua (c.c.)

Alternadores : son generadores de corriente alterna (c.a.)

Conductores : es por donde se mueve la corriente eléctrica de un elemento a otro del circuito. Son de cobre o aluminio, materiales buenos conductores de la electricidad, o lo que es lo mismo que ofrecen muy poca resistencia a que pase la corriente por ellos. Hay muchos tipos de cables eléctricos diferentes, en el enlace puedes ver todos.

Receptores : son los elementos que transforman la energía eléctrica que les llega en otro tipo de energía. Por ejemplo las bombillas transforma la energía eléctrica en luminosa o luz, los radiadores en calor, los motores en movimiento, etc.

Elementos de mando o control: permiten dirigir o cortar a voluntad el paso de la corriente eléctrica dentro del circuito. Tenemos interruptores, pulsadores, conmutadores, etc.

Elementos de protección : protegen los circuitos y a las personas cuando hay peligro o la corriente es muy elevada y puede haber riesgo de quemar los elementos del circuito. Tenemos fusibles, magneto térmicos, diferenciales, etc.

Para simplificar el dibujo de los circuitos eléctricos se utilizan esquemas con símbolos. Los símbolos representan los elementos del circuito de forma simplificada y fácil de dibujar.

Veamos los símbolos de los elementos más comunes que se usan en los circuitos eléctricos

TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Dependiendo de como se conecten los receptores tenemos varios tipos de circuitos eléctricos diferente:

Circuitos de 1 Receptor

Son aquellos en los que solo se conecta al circuito un solo receptor: lámpara, motor, timbre, etc. Veamos un ejemplo de un circuito con una lámpara:



 Características Circuitos en Serie


Este tipo de circuitos tiene la característica de que la intensidad que atraviesa todos los receptores es la misma, y es igual a la total del circuito. It= I1 = I2.

La resistencia total del circuito es la suma de todas las resistencias de los receptores conectados en serie. Rt = R1 + R2.

La tensión total es igual a la suma de las tensiones en cada uno de los receptores conectados en serie. Vt = V1 + V2.

Podemos conectar 2, 3 o los receptores que queramos en serie.


Característica de los Circuitos en ParaleloLas tensiones de todos los receptores son iguales a la tensión total del circuito. Vt = V1 = V2.

Las suma de cada intensidad que atraviesa cada receptor es la intensidad total del circuito. It = I1 + I2.

La resistencia total del circuito se calcula aplicando la siguiente fórmula: 1/Rt = 1/R1 + 1/R2; si despejamos la Rt quedaría:

Rt = 1/(1/R1+1/R2)

Todos los receptores conectados en paralelo quedarán trabajando a la misma tensión que tenga el generador.

Si quitamos un receptor del circuito los otros seguirán funcionando.

 Circuito Mixtos

En este tipo de circuitos hay que combinar los receptores en serie y en paralelo para calcularlos. Puedes ver como se calculan en este enlace: Circuitos Mixtos Eléctricos.

En cuanto a las potencias en los circuitos, si te interesa saber como se calculan, te dejamos este enlace:Potencia Eléctrica

Campos magneticos

Los campos magnéticos son producidos por corrientes eléctricas, las cuales pueden ser corrientes macroscópicas en cables, o corrientes microscópicas asociadas con los electrones en órbitas atómicas. El campo magnético B se define en función de la fuerza ejercida sobre las cargas móviles en la ley de la fuerza de Lorentz. La interacción del campo magnético con las cargas, nos conduce a numerosas aplicaciones prácticas. Las fuentes de campos magnéticos son esencialmente de naturaleza dipolar, teniendo un polo norte y un polo sur magnéticos. La unidad SI para el campo magnético es el Tesla, que se puede ver desde la parte magnética de la ley de fuerza de Lorentz, Fmagnética = qvB, que está compuesta de (Newton x segundo)/(Culombio x metro). El Gauss (1 Tesla = 10.000 Gauss) es una unidad de campo magnético mas pequeña.

Ley de la Fuerza de Lorentz


Se pueden definir ambos campos magnéticos y eléctricos a partir de la ley de la fuerza de Lorentz:

La fuerza eléctrica es recta, siendo su dirección la del campo eléctrico si la carga q es positiva, pero la dirección de la parte magnética de la fuerza está dada por la regla de la mano derecha.


Unidades de Campo Magnético


La unidad estándar (SI) para el campo magnético es el Tesla, que se puede ver desde la parte magnética de la ley de fuerza de Lorentz, Fmagnética = qvB, que está compuesta de (Newton x segundo)/(Culombio x metro). El Gauss (1 Tesla = 10.000 Gauss) es una unidad de campo magnético mas pequeña.

















Mecánica cuántica

La mecánica cuántica es la parte de la física que estudia el movimiento de las partículas muy pequeñas o micro objetos. Los fundamentos de la mecánica cuántica fueron establecidos en 1924 por Louis de Broglie, quien descubrió la naturaleza corpuscular-ondulatoria de los objetos físicos.

La mecánica cuántica junto con la Teoría de la relatividad componen lo que hoy en día llamamos física moderna.

La mecánica cuántica surgió como una rama diferente a la física en el año 1922 a partir de la teoría cuántica expuesta por el físico alemán Max Planck (1858-1947).

La teoría de Planck afirma que la luz se propaga en paquetes de energía. La energía de cada paquete de energía es inversamente proporcional a la longitud de onda.

El físico Albert Einstein, junto con postular que la velocidad de la luz en el vacío es una constante fundamental de la naturaleza, por lo tanto la luz es constante y no así el espacio tiempo, absorbe la idea de Planck y determina que la luz es partícula que se comporta como onda.

Resultado de imagen para mecanica cuantica