Mecanismos de transmisión de calor.

Conducción: Es la transferencia de calor que se produce a través de un medio estacionario -que puede ser un sólido- cuando existe una diferencia de temperatura.


Convección: La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por medio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas.


Radiación: se puede atribuir a cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas constitutivas. En ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía en forma de ondas electromagnéticas.

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Densidad.

Es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia.

En el Sistema Internacional de Unidades (SI):

• kilogramo por metro cúbico (kg/m³).
• gramo por centímetro cúbico (g/cm³).
• kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico. La densidad del agua es aproximadamente 1 kg/L (1000 g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL).
• gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm³).
• Para los gases suele usarse el gramo por decímetro cúbico (g/dm³) o gramo por litro (g/L), con la finalidad de simplificar con la constante universal de los gases ideales:

En el Sistema anglosajón de unidades:

• onza por pulgada cúbica (oz/in³)
• libra por pulgada cúbica (lb/in³)
• libra por pie cúbico (lb/ft³)
• libra por yarda cúbica (lb/yd³)
• libra por galón (lb/gal)
• libra por bushel americano (lb/bu)
• slug por pie cúbico.

Ejercicios:

Ejemplos de sustancias con diferentes densidades.

• La densidad del acero es mayor que la del algodón, ya que un kilo de acero ocupa menos volumen que un kilo de algodón. 
• La densidad del agua es mayor que la del vapor de agua, puesto que hay más moléculas en un litro de agua que en un litro de vapor. 
• La densidad de población de una ciudad hace referencia al número de habitantes por kilómetro cuadrado.

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Leyes de Newton.

Primera ley de Newton o ley de la inercia.

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.

Ejemplos:
A. Si una persona empuja a otra de peso similar, las dos se mueven pero en sentido contrario.
B. Cuando brincamos empujamos a la tierra hacia abajo y ésta nos empuja con la misma intensidad hacia arriba.
C. Una persona que rema en una lancha empuja el agua con el remo en una dirección y el agua responde empujando la lancha en dirección contraria.



Segunda ley de Newton o ley de fuerza.

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

F=ma

Donde:
F=Fuerza
m=Masa.
a=Aceleración

Ejemplos:
A. Si una persona empuja a otra de peso similar, las dos se mueven pero en sentido contrario.
B. Cuando brincamos empujamos a la tierra hacia abajo y ésta nos empuja con la misma intensidad hacia arriba.
C. Una persona que rema en una lancha empuja el agua con el remo en una dirección y el agua responde empujando la lancha en dirección contraria.



Tercera ley de Newton o principio de acción y reacción. 

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.

Ejemplos:
A. Si una persona empuja a otra de peso similar, las dos se mueven pero en sentido contrario.
B. Cuando brincamos empujamos a la tierra hacia abajo y ésta nos empuja con la misma intensidad hacia arriba.
C. Una persona que rema en una lancha empuja el agua con el remo en una dirección y el agua responde empujando la lancha en dirección contraria.

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Ejercicios de Velocidad.

A. Un autobús recorre la distancia entre la ciudad de Cuernavaca y la Ciudad de México, que es de 820 kilómetros, en 11 horas. Calcular la velocidad promedio del autobús.

v = d/t
v = ?
d = 820 km
t = 11 horas

v = d/t = 820/11 = 74.55 km/h


B. Un automóvil avanza a 60 km/h, durante 7 horas y media. Calcular la distancia recorrida.

d = v*t
d = ?
v = 60 km/h
t = 7.5 horas
d = v*t = 60 * 7.5 = 450 km3.


C. Un corredor recorre una distancia de 14 kilómetros a una velocidad de 312 m/min. Calcular el tiempo que tardó en completar el recorrido.

t = d/v
t = ?
d = 14 km (14,000 metros)
v = 311.1 m/min

t = d/v = 14,000 / 311.1 = 45 minutos.

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Tipos de Onda

Según su forma.

• Ondas longitudinales: son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio se mueven o vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, un muelle que se comprime da lugar a una onda longitudinal.
• Ondas transversales: son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las olas en el agua o las ondulaciones que se propagan por una cuerda.

Según el medio en el que se propagan.

• Ondas electromagnéticas: estas ondas no necesitan de un medio para propagarse en el espacio, lo que les permite hacerlo en el vacío a velocidad constante, ya que son producto de oscilaciones de un campo eléctrico que se relaciona con uno magnético asociado.
• Ondas mecánicas: a diferencia de las anteriores, necesitan un medio material, ya sea elástico o deformable para poder viajar. Este puede ser sólido, líquido o gaseoso y es perturbado de forma temporal aunque no se transporta a otro lugar.
• Ondas gravitacionales: estas ondas son perturbaciones que afectan la geometría espacio-temporal que viaja a través del vacío. Su velocidad es equivalente a la de la luz.

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Vector.

Es una magnitud física definida por un punto del espacio donde se mide dicha magnitud, además de un módulo (o longitud), su dirección (u orientación) y su sentido (que distingue el origen del extremo).

Características:

• Dirección. Si representamos el vector gráficamente podemos diferenciar la recta soporte o dirección, sobre la que se traza el vector.
• Módulo. El módulo o amplitud con una longitud proporcional al valor del vector.
• Sentido. El sentido, indicado por la punta de flecha, siendo uno de los dos posibles sobre la recta soporte.
• Punto de aplicación. El punto de aplicación que corresponde al lugar geométrico al cual corresponde la característica vectorial representado por el vector.
• Nombre. El nombre o denominación es la letra, signo o secuencia de signos que define al vector.

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Temperatura.

Es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico.


Las escalas de temperatura se dividen en:

• Relativas: Grado Celsius (°C), Grado Fahrenheit (°F) y Grado Réaumur (°Ré, °Re, °R).
• Absolutas: Kelvin (K)

Conversión de escalas de temperatura.

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Magnitud física.

Es una propiedad o cualidad medible de un sistema físico, es decir, a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medición o una relación de medidas.

Magnitudes físicas fundamentales para el Sistema Internacional.

• Longitud: metro (m). El metro es la distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299 792 458 segundos. Este patrón fue establecido en el año 1983.
• Tiempo: segundo (s). El segundo es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del cesio-133. Este patrón fue establecido en el año 1967.
• Masa: kilogramo (kg). El kilogramo es la masa de un cilindro de aleación de Platino-Iridio depositado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas. Este patrón fue establecido en el año 1887.
• Intensidad de corriente eléctrica: amperio (A). El amperio o ampere es la intensidad de una corriente constante que, manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro, en el vacío, produciría una fuerza igual a 2×10−7 newton por metro de longitud.
• Temperatura: kelvin (K). El kelvin es la fracción 1/273,16 de la temperatura del punto triple del agua.
• Cantidad de sustancia: mol (mol). El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 12 gramos de carbono-12.
• Intensidad luminosa: candela (cd). La candela es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540×1012 Hz y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.

Magnitudes derivadas para el Sistema Internacional.
Las unidades derivadas se usan para las siguientes magnitudes: superficie, volumen, velocidad, aceleración, densidad, frecuencia, periodo, fuerza, presión, trabajo, calor, energía, potencia, carga eléctrica, diferencia de potencial, potencial eléctrico, resistencia eléctrica, etcétera. Algunas de las unidades usadas para esas magnitudes derivadas son:

•      Fuerza: newton (N) que es igual a kg·m/s²
•           Energía: julio (J) que es igual a kg·m²/s²

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