DEFINICIONES DEL LIBRO DE TEXTO, FISICA SIN MATEMATICAS DE CLARENCE E. BENNETT

1.-INTRODUCCIÓN: EL MÉTODO CIENTÍFICO, CONCEPTOS FUNDAMENTALES, MEDIDAS Y UNIDADES BÁSICAS

FísicaCiencia natural que estudia la materia, energía y sus transformaciones,

Ciencia:Cuerpo de conocimientos coherentes que proporcionan correctas explicaciones

Ciencias naturales y ciencias exactasLa primera se basa en la experiencia y la segunda en la deducción como las matemáticas

Método científicoObservación, experimentación, hipótesis, comprobación, teoría y ley

Materia:Son todos los cuerpos de la naturaleza formados por átomos y moléculas.

Energía:Es la capacidad para realizar trabajo sobre un sistema

FenómenosSon cambios o transformaciones que sufre la materia por la acción de la energía

Fenómenos físicos y químicosLos primeros alteran la composición de la materia y los segundos no

Ciencia y tecnología:Conocimientos teóricos prácticos que permiten aprovechar y transformar la naturaleza

Conocimiento cualitativo y cuantitativoEl primero es apreciativo general y el segundo es comprobable y particular

Razonamiento deductivo:Método para encontrar la verdad que parte de lo general a lo particular (las matemáticas)

Razonamiento inductivo:Método para encontrar la verdad que parte de lo particular a lo general (ciencias naturales)

Magnitud:Son cantidades que se pueden medir

Medir:Es comparar una magnitud desconocida con otra conocida como patrón de medida

Dimensión de medidas directas o fundamentales.Longitud, masa, tiempo, corriente eléctrica, temperatura, iluminación y cantidad de sustancia

Dimensión de medidas indirectas o derivadas:Velocidad, aceleración, trabajo, energía, potencia, presión, carga, voltaje, resistencia

Aparatos de medida:Vernier, micrómetros, balanzas, dinamómetro, probeta, cronómetros, milímetros

Sistemas de medida:Internacional (mks) Gaussiano (cgs) Ingles (pls) y Gravitacional

Sistema métrico decimal:sus medidas aumentan o disminuyen en múltiplos o submúltiplos en potencias de diez

Medidas derivadas más frecuentes:Área, volumen, densidad, masa y peso molecular

Patrones atómicos de longitud y tiempo:Metro =1'650,763.73 ondas de kriptón 86, tiempo = 9,19'637,770 vibraciones de un isótopo del cesio.

Patrón de longitud:Kg= la masa de un cilindro de platino e iridiado que está en las oficinas de Sevres Francia.

Unidades fundamentales del sistema internacional (mks) metro, kilogramo, segundo, ampere, kelvin, candela y mol

Notación científica:La cantidad se presenta con dos decimales multiplicada por potencias de diez

Transformación de unidades:Conversión homogénea de cantidades que tienen la misma dimensión

Errores de medida:Ocasionados por el aparato empleado o por la personal que toma la medida

Incertidumbre:Se representa por la precisión, error absoluto y error relativo Precisión:La aproximación de la medida al valor aceptado

Error absoluto:Es la diferencia entre el valor medido y el valor aceptado

Error relativo:Es el cociente entre el error absoluto y el valor aceptado

Representación de resultadosGráficas donde los datos se interpolan o extrapolan

Interpolación.Localización de resultados entre los datos registrados

ExtrapolaciónLocalización de resultados fuera de los datos registrados conforme a su tendencia

Gráficas de resultadosRepresentaciones en dos dimensiones de barras, líneas, o de pastel.

3.-CONSIDERACIONES MECÁNICAS FUERZA Y MOVIMIENTO, NATURALEZA VECTORIAL DE LA FUERZA, EQUILIBRIO, LEYES DE MOVIMIENTO E ÍMPETU

Mecánica:Estudia el movimiento y se divide en cinética, dinámica y estática

Cantidades escalaresQue quedan totalmente representadas por su magnitud y su unidad de medida

Cantidades vectoriales

Medidas que constan de magnitud y orientación (dirección, sentido y punto de aplicación)

Ejemplos de magnitudes escalares:Longitud, área, volumen, masa, densidad, tiempo, temperatura

Ejemplos de magnitudes vectoriales: desplazamientos, velocidades, fuerzas

PosiciónUbicación exacta de un objeto en el espacio

MovimientoCambio de posición de los objetos

Tipos de movimientoUniforme (velocidad constante) variado o acelerado (velocidad variable)

TrayectoriaLa distancia escalar recorrida durante todo el trayecto

DesplazamientoVector cuya magnitud y orientación se obtiene al unir el punto inicial y final del movimiento

VelocidadVector obtenido con el cociente del desplazamiento entre el tiempo empleado

Velocidad instantánea

se obtiene cuando se considera esta en un tiempo infinitamente pequeño

Velocidad uniformeSe obtiene cuando se recorren distancias iguales en tiempos iguales

Velocidad mediaEs el promedio aritmético de todas las velocidades en el trayecto considerado

RapidezEs la magnitud escalar de la velocidad sin considerar orientación

Movimiento rectilíneo uniforme magnitud constante y dirección lineal

Movimiento uniformemente aceleradoLa velocidad varia uniformemente con respecto al tiempo y en dirección lineal

AceleraciónVector cuyo cociente mide el cambio de velocidad con respecto al tiempo

Masa.Cantidad de materia que tiene un cuerpo

InerciaEs el efecto que produce una masa que se opone a cambiar su reposo o movimiento

Peso Es la fuerza con la que es atraída la masa por la gravedad de la tierra

Gravedad

Es la aceleración que impone la tierra a los cuerpos para atraerlos a su centro

Caída libre de los cuerposEs un movimiento uniformemente acelerado ocasionado por la atracción de la tierra

Valor de la aceleración de la gravedadAl nivel del mar es de 9.8 metros/segundo2 o bien de 32 pies/segundo2

Cantidad de movimiento de un cuerpoEs el producto de su masa por su velocidad

La cantidad de movimiento es conservativa en un sistema cerradoDos cuerpos chocando con masas y velocidades desiguales se combinan antes y después

GalileoPadre de la ciencia experimental

Plano inclinadoCualquiera que sea su inclinación una bola recorre una distancia que aumenta con elCuadrado del tiempo.

FuerzaModifican el estado de reposo o movimiento de los cuerpos

Acción de las fuerzasPor contacto (fuerza directa) a distancia (campo gravitatorio o eléctrico)

Componentes de una fuerza Descomposición de la fuerza en su parte horizontal y vertical

Dinamómetro.Aparato para medir fuerza con una escala en newtons o dinas

Unidades de fuerzaEs el newton que se obtiene de multiplicar un kilogramo por una aceleración de un metro sobre segundo al cuadrado o bien la dina que se obtiene de multiplicar un gramo por una aceleración de un centímetro sobre segundo al cuadrado.

Kilogramo fuerzaEs igual a 9.8 newtons

Sistema de fuerzasConjunto de fuerzas aplicadas que pueden ser sustituidas por una fuerza resultante

Ejemplos de sistema de fuerzasColineales (en la misma línea de acción) y concurrentes (formando un ángulo entre ellas)

Suma vectorial para dos vectoresMétodo del paralelogramo donde la resultante se localiza en la diagonal formada

ResultanteVector único que da el mismo resultado del sistema de vectores que se suman

Suma vectorial para más de dos vectoresMétodo del polígono, se colocan uno seguido de otro y la resultante es el desplazamiento

Suma de dos vectores iguales con un ángulo de 120 grados

Su resultante está en la bisectriz de ellos con la misma magnitud

Suma de dos vectores iguales con un ángulo de 90 gradosSu resultante está en la bisectriz de ellos con una magnitud de 1.4

Equilibrio de los cuerposEs estable, inestable e indiferente, por el punto de suspensión y su centro de gravedad

Momento de un cuerpoEs el producto de la fuerza aplicada por el brazo de palanca empleado

Condiciones de equilibrioLa suma de fuerzas es cero (primera) y la suma de torcas o giros e cero (segunda)

Primera ley de newtonTodo cuerpo continua con su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay unaFuerza exterior que lo modifique

Segunda ley de newtonSi se aplica una fuerza constante a un cuerpo su aceleración es directamente proporcional aLa fuerza e inversamente proporcional a su masa

Tercera ley de newtonA toda acción corresponde una reacción igual y de sentido contrario

Ejemplo de la primera leyUna patinadora sobre hielo se desliza con el simple impulso por inercia en línea recta

Ejemplo de la segunda leyUn carrete de hilo se enrolla sobre si mismo al ser jalado por una fuerza, conservando suDirección y sentido.

Ejemplo de la tercera ley

El movimiento de una avión a reacción

Ley científicaEs la explicación razonable y comprobable de un conjunto de experimentos observados

Ley de gravitación universalLa fuerza de atracción de dos cuerpos es directamente proporcional al producto de susMasas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia entre ellos.

Consecuencias de la gravitaciónPor esta fuerza se han creado las estrellas nebulosas cometas y planetas en el universo

4.-CONSIDERACIONES MECÁNICAS TRABAJO ENERGÍA Y FRICCIÓNEnergíaEs la capacidad para realizar trabajo

TrabajoSe realiza cuando una fuerza se aplica a un cuerpo y lo desplaza en dirección de la fuerza oBien con cierto ángulo entre el desplazamiento y la fuerza.

Energía potencialEs la que posee un cuerpo debido a su posición o altura sobre el suelo

Energía cinéticaLa que tienen los cuerpos cuando transforman su energía potencial en movimiento

Unidad de energíaEs el joule el cual se obtiene multiplicando un newton por metro o bien el ergio que se obtiene al multiplicar la dina por un centímetro Equivalencias de energía

Una caloría Es igual a 4.18 joules

Conservación de la energíaSe mantiene constante en un sistema aislado y en el universo

Formas de energía luminosa, térmica o calorífica, eléctrica, magnética, electromecánica, nuclear o atómica, hidráulica, eólica, radiante, química.

Potenciaes la rapidez con la que se realiza el trabajo y depende del desplazamiento del cuerpo y la fuerza aplicada.

Unidad de potenciaEs el watt o vatio que es igual al trabajo de un joule entre el tiempo de un segundo

Maquinas simplesson dispositivos que permiten obtener ganancia siempre a favor entre la fuerza aplicada y la resistencia vencida

Ejemplos de maquinas simplesla palanca, polea. , rueda, eje, engranes, plano inclinado, tornillo, cuña, etc. las maquinas simples sirven paraaumentar la rapidez, multiplicar la fuerza o bien cambiar su dirección.

Palanca es una barra rígida apoyada en un punto intermedio llamado fulcro,

El momento de una fuerza sobre una palancaEs el producto de la fuerza aplicada por el brazo de palanca, la cuan en condiciones deEquilibrio debe ser igual al otro extremo

Los tres géneros de las palancasIntermóvil, interesistente e interponerte, ejemplos: tijera, carretilla y escoba, respectivamente.

PoleasÚnicamente cambian la dirección de la fuerza

PolipastoDividen el peso de la carga por el numero de cables internos que tienen sus poleas móviles

FricciónEs la fuerza que se opone al movimiento de un cuerpo sobre la presencia de otro.

Formas de fricciónEn presencia del aire, por rodamiento o deslizamiento de un cuerpo sobre otro.

Coeficiente de fricciónEs la relación de la fuerza tangencial de fricción y la fuerza perpendicular que aprieta entreSi las dos superficies

Formula del coeficiente de fricciónEl coeficiente es una constante que es igual a la fuerza tangencial entre la fuerza normal.

5.-CONSIDERACIONES ELÁSTICAS: VIBRACIONES Y FLUIDOS

Elasticidad.

Capacidad que tienen los sólidos de recuperar su forma original después de haberseDeformado por efecto de una fuerza

Ejemplo de un cuerpo elásticoEl resorte estirado por causa de un peso suspendido de el

Ley de HookeLa fuerza de restitución (esfuerzo) es proporcional a la deformación fraccional (unitaria)

Movimiento armónico simpleA partir de la posición de equilibrio la aceleración del cuerpo varia directamente con elDesplazamiento (amplitud)

Movimientos vibratoriosEs periódico (frecuencia), tiene amplitud a partir de la posición de equilibrio

Resonancia.Ocurre cuando el cuerpo se pone vibrar con un periodo igual a la frecuencia natural delCuerpo,

Péndulo simpleConsiste en una bola o lupa atada a una cuerda, la cual se pone a oscilar sobre su posición de equilibrio vertical

Formula del periodo de un pénduloEl periodo es igual a 2π multiplicado por la raíz cuadrada del cociente de su longitudEntre el valor de la gravedad

LíquidosEstado de la materia formado por átomos y moléculas que tienen un volumen definido quePuede ser contenido en un recipiente, son prácticamente invariantes e incomprensibles

Vasos comunicantesRecipientes contectados entre si por su parte inferior en donde el liquido exhibe el mismoNivel sin importar la forma de los contenedores

Características de los fluidosPoseen una interface que se comporta como una membrana para la tensión superficial y noSoportan fuerzas tangenciales, solo pueden aplicárseles fuerzas perpendiculares

DensidadEs la medida de materia contenida en un volumen definido, el agua posee densidad igual a laUnidad, la gasolina menor a la unidad y la cajeta es mayor a la unidad

Densidad relativaEs la relación entre la densidad de la sustancia y la densidad del agua

PresiónEs la fuerza aplicada entre el área

Unidad de presión el pascal es igual a una fuerza de un newton aplicada a un metro cuadrado

Presión de un líquidoSe transmite con la misma intensidad y en todas direcciones

Presión sobre las paredesAumenta con la profundidad del contenedor

Presión de una columna liquidadepende del peso especifico de liquido

Principio de pascalLa presión aplicada a un fluido encerrado se transmite intégramele en cada punto del fluido de las paredes del recipiente

Prensa hidráulicaLa presión es la misma en los dos émbolos no obstante que las áreas son desiguales

Aplicaciones del principio de pascalElevador hidráulico, gato hidráulico, amortiguadores de automóviles, frenos hidráulicos

Principio de ArquímedesTodo cuerpo sumergido en un liquido recibe un empuje de abajo hacia arriba, igual al peso queDesaloja

Condición de equilibrioUn cuerpo que flota o parcialmente sumergido esta en equilibrio cuando la fuerza de empujeEquilibra su peso.

Ejemplos de cuerpos flotantesBarcos, boyas, submarinos, ludion, iceberg y aeróstatos

Gases Estado de la materia formado por átomos y moléculas que ocupan todo el espacio disponible

NeumostaticaParte de la Física que estudia los gases

Características de los gasesSon compresibles, expansibles y elásticos

AireUn metro cubico de aire pesa 1.29 kilogramos

Experimento de Magdeburgodos semiesferas huecas permanecen unidas fuertemente cuando se extrae el aire entre ellas

Barómetro de TorricelliConsta de un recipiente lleno de mercurio al que se le invierte un tubo de ensaye, se apreciaUna columna de mercurio con una altura de 76 centímetros del contenedor

AtmósferaEs la presión al nivel del mar que se mide con una altura de mercurio de 76 centímetros

Aparatos que funcionan con la presión atmosféricaPipeta, sifón, jeringa, bomba aspirante o impelente y el barómetro

6.-ONDAS Y SONIDOSSonidoEs el fenómeno producido por la vibración de un cuerpo que se propaga a través del aire conMovimiento ondulatorio longitudinal

AcústicaParte de la Física que estudia el sonido

Mecanismos del sonidoFormas de producción, transmisión y recepción

DiapasónVarilla metálica en forma de horquilla que al golpearla vibra produciendo un sonido puro

Medios de transmisión del sonidoEn sólidos y líquidos, en el vacio no hay sonido

Velocidad del sonidoEn aire 340 kilómetros por segundo, en agua 1,435 y en acero 5,000 kilómetros por segundo.

Cualidades del sonido intensidad, tono y timbre

IntensidadMide lo fuerte o débil de la señal o sonido

TonoEs la frecuencia del sonido

TimbreCalidad que identifica el instrumento que produce el sonido

Unidad del sonidoSe mide en decibeles donde la conversación ordinaria es de 41 a 60 decibeles

Limites audibles para el hombreEntre los 16 a los 20,000 Herz de frecuencia

Reflexión del sonidoEfecto producido cuando las ondas se reflejan por el choque sobre una superficie dura

EcoEs la repetición de un sonido causada por la reflexión

ReverberaciónEs la persistencia de un sonido dentro de un local después que ha desaparecido su causa

Efecto DopplerEs el cambio aparente de la frecuencia producida por el movimiento relativo de la fuente con respecto a su observador

Ondas de radioProducidas por circuitos eléctricos oscilantes y se emplean en transmisiones de radio, televisión y radar

Clases de movimientos ondulatoriosTransversales como una cuerda, ondas sobre el agua o la luz, longitudinales como el sonido

Importancia de las ondasTransmiten energía a grandes distancias sin que la materia se desplace

Características de las ondasLongitud de onda, nodo, elongación, frecuencia, periodo, amplitud y posición de equilibrio

Longitud de ondaEs la distancia entre una cresta y otra o bien entre valles consecutivos para una onda transversal

NodoEs el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio

ElongaciónEs la distancia en forma perpendicular de un punto de la onda a la línea de posición de equilibrio

Amplitud

Es la distancia entre el punto extremo que alcanza una partícula vibrante y su posición deEquilibrio

FrecuenciaEs el número de ondas que se producen en un segundo

PeriodoEs el tiempo en que se produce la onda y es numéricamente inversa a la frecuencia

Unidad de frecuenciaEs el Herz que es igual al número de vibraciones producidas en un segundo

Ondas estacionariasProduce cuando la misma onda se refleja con la misma velocidad pero en sentido opuesto, forman nodos y antinodos

Refracción de ondasEs el cambio de velocidad producido cuando una onda atraviesa un medio distinto

Reflexión de ondasEs el rebote de una onda sobre una superficie refringente o reflejante

PulsacionesEs la superposición de ondas con una frecuencia ligeramente diferente que forman una onda compleja la cual se repite con el tiempo

Interferencia de ondasPor su longitud y frecuencia las ondas pueden tener una interferencia constructiva o destructiva, siempre que coincidan sus crestas con sus valles o bien que se inviertan

Velocidad de una ondaEs el producto de su frecuencia por su longitud de onda

Ondas en tubosLa longitud de onda fundamental en un tubo abierto es el doble del largo del tubo, en unoCerrado la longitud de la onda fundamental es cuatro veces la longitud del tubo.

SobretonosEn un tubo abierto se pueden tener el doble de sobretonos armónicos que un tubo cerrados en este ultimo caben únicamente cuatro impares de la longitud de onda, mientras que en el cierto caben todos los cuartos de longitud de onda.

Figuras de ChladniSon figura formadas en placas y varillas que vibran, se aprecian en placas a las que se lesEspolvorean arena fina que son frotadas por un arco de violín

SobretonosSon modos de vibración formada por los segmentos de vibración empleados

Aparatos para ondas estacionarias Aparato de Kundt y de Melde

7.-CONSIDERACIONES SOBRE LA MATERIA: CONSTITUCIÓN, PROPIEDADES DE LOS GASES Y FENÓMENOS DE SUPERFICIE

Estados físicos de la materiaSe encuentra en tres estados, sólida, liquida y gaseosa

SólidoNo cambia de forma y volumen, sus moléculas están fuertemente unidas por una fuerza deCohesión

LiquidoVaría su forma sin cambiar el volumen

GaseosoVarían su forma y volumen

Energía cinética de las moléculasComo resultado de sus vibraciones las moléculas poseen energía

Calor sensible es el que hace variar únicamente la temperatura del cuerpo

Calor latenteEs la cantidad de calor para cambiar su estado físico sin producir un cambio en su temperatura

MoléculasSon las unidades más simples conocidas de una sustancia química

ÁtomosPequeños componentes de materia formados por protones electrones y neutrones

ProtónPartícula con carga positiva y se encuentra en el núcleo

ElectrónPartícula con carga negativa y se encuentra girando en órbita alrededor del núcleo

NeutrónPartícula sin carga que está en el núcleo del átomo

ElectrostáticaCarga eléctrica producida por el frotamiento de dos cuerpos diferentes

Carga negativa por frotamientoEbonita frotada con piel se carga negativamente

Positiva por frotamiento vidrio frotado con seda se carga positivamente

Movimiento brownianoLas moléculas de las sustancias se encuentran vibrando. Como sé demuestra cuando se ve alMicroscopio a partículas finas de polen sobre una gota de agua

Teoría cinética de la materiaLas moléculas son pequeñas partículas esféricas que tienen energía interna capaz de moverse con una velocidad media característica como ocurre para e nitrógeno que es de unos 500 metros por segundo

Cero absolutoLa temperatura limite que está a -273 grados centígrados, que de acuerdo a la teoría cinéticaLa actividad molecular debe ser mínima

PresiónLa teoría cinética establece que es la fuerza por unidad de área que ejercen las moléculas alChocar sobre el recipiente que las contiene

TemperaturaLa teoría cinética establece que es la energía cinética promedio de las moléculas

CohesiónFuerza que mantiene unidas a las moléculas del cuerpo

Adherencia

Es la atracción que se manifiesta entre moléculas diferentes como un líquido y su contenedor

CapilaridadSon aquellos tubos que tienen su diámetro comparable al grueso de un cabello

Efectos de capilaridadMientras más delgado sea el tubo más alto ascenderá el agua, en el caso de mercurio sucede lo contrario, se produce en contra de los principios de la hidrostática y la gravedad, por efecto de la cohesión y adherencia.

Tensión superficialLas moléculas en un liquido se atraen en todos los sentidos, sin embargo sobre la superficie o interface no tienen una fuerza por encima de ellas, lo cual produce una tensión sobre estas

Ejemplo de tensión superficialUn insecto puede caminar por encima del agua ya que esta se comporta como una membranaQue opone resistencia para ser penetrada

Difusiónsí dos líquidos distintos se ponen en un tubo común, después de algún tiempo se encuentra quehan penetrado uno sobre el otro mezclando sus moléculas uniformemente

OsmosisCiertas sustancias actúan como válvulas de un solo sentido para el paso de ciertos fluidos,Como ocurre con las células vivas

HidrodinámicaParte de la Física que estudia los líquidos en movimiento

Principio de BernoulliEn un liquido en movimiento la suma de las energías cinética y potencial mas el trabajo externo menos el rozamiento es igual a una constante en todas las secciones de su conducto o tubería

Salida de un liquido a través de un orificioEl liquido que sale pierde energía potencial y gana energía cinética, la velocidad aumenta conLa profundidad del orificio

Relación entre la velocidad y la sección del tuboCuanto mentó es la sección del tubo conductor mayor es la velocidad de salida del liquido

Relación entre la presión y la velocidad de un líquidoA mayor presión menor velocidad y a menor presión mayor profundidad

Ejemplo de un ala de aviónEl ala se eleva debido a que es mayor la presión en su parte inferior, debido a que la corrienteDe aire es de menor velocidad que la parte de arriba

8.-CONSIDERACIONES TÉRMICAS- LA NATURALEZA DEL CALOR, TERMOMETRÍA, DILATACIÓN, CALORIMETRÍA Y CAMBIOS DE ESTADO

CalorEnergía que producen los cuerpos, se manifiesta por su temperatura, dilatación y cambios deEstado

Origen del calorEl conde de Rumford al taladrar el bronce para la fabricación de cañones observo que el calor se obtenía del movimiento o fricción por las brocas utilizadas, una chata o roma y otra puntiaguda.Producción del calor Es originado por el movimiento de sus moléculas debido a la energía cinética que poseen

Concepto de calor es la suma de la energía cinética de todas sus moléculas

Manifestación del calorEs una forma de energía que se produce por la transformación de otra forma de energía debido al principio de conservación que dice que nada se crea ni se destruye solo se transforma

TemperaturaEs el efecto que tiene el calor y es la medida de energía interna que tienen los cuerpos

Definición de temperaturaEs la medida de la energía cinética media de cada molécula de la substancia

Diferencia entre calor y temperaturaEl calor es la suma de la energía cinética de todas las moléculas y la temperatura la energíaCinética media de cada molécula

Medida de la temperaturaPara obtener mediciones exactas se emplean termómetros de mercurio, alcohol y metálicos.

Termómetro de mercurioConsta de un tubo de vidrio capilar sin aire, con un deposito esférico o cilíndrico queContiene determinada cantidad de mercurio.

Funcionamiento del termómetro

En base en la dilatación o contracción que experimenta el mercurio cuando se pone en contacto con un cuerpo caliente o frió

Calibración del termómetroLa primera medida a cero grados se obtiene con la marca que da el termómetro cuando se tiene una mezcla de hielo picado y agua y la segunda marca a 100 grados cuando se introduce el termómetro en los vapores de agua.

Unidad de calorPuesto que el trabajo se transforma en calor y este en trabajo, el calor se mide en joules yTiene una equivalencia en calorías

CaloríaCantidad de calor que se suministra a un gramo de agua para que se eleve un gradoCentígrado, de 14.5 grados a 15.5 grados.

Transformación de trabajo en calor una caloría es igual a 4.18 joules

TermodinámicaParte de la Física que trata de la transformación de energía mecánica en calor y el calor enTrabajo

Maquinas térmicasDe vapor, turbina y el motor de combustión interna

TermometríaEs la rama de la termodinámica que se encarga de la medición de la temperatura, mediante las escalas de termómetros que utilizan la dilatación térmica en sus lecturas.

Puntos fijos en las escalasSe utiliza la temperatura del hielo fundiéndose y la temperatura a la que hierve el agua a unaPresión normal de una atmósfera con una medida barométrica de 76 cms. De mercurio.

Escala Celsius y FahrenheitLa congelación se gradúa en cero y 32 grados respectivamente y la ebullición en 100 y 212Respectivamente, con una escala de división de 100 y 180 grados respectivamente

Conversión de una escala a otra

Para obtener grados Fahrenheit se multiplican los grados centígrados por 1.8 (9/5) y su resultado se le suma 32.

Correspondencia entre escalasIncidentalmente se encuentra que las dos escalas coinciden a -^0 grados una de otra.

Coeficiente de dilataciónPara los sólidos y líquidos se puede obtener por cada substancia un coeficiente de dilatación lineal, superficial y volumétrica.

Dilatación para los gasesEl coeficiente de dilatación cubica es aproximadamente para todos los gases una fracción de 1/273 partes de su volumen inicial, por cada grado Celsius, así mismo si se enfría un grado Celsius se reducirá en esta misma proporción.

Escala absoluta de temperaturasDebido a que la teoría cinética establece que todo movimiento molecular cesa a una temperatura de -273 grados centígrados, se establece el cero absoluto a esa temperatura en una escala de temperaturas kelvin, por lo que la fusión del hielo queda a 273 grados y su ebullición a 373 en esta escala.

Fuerzas moleculares en la dilatación térmicaCuando se calienta el acero este aumenta su longitud 11/1,000,000 partes, esto significa que un puente de un kilómetro de longitud aumentara unos 55 cms cuando su temperatura de -10 grados a+40 grados centígrados.

Dilatación térmica, termostatosUna tira de hierro sujeta a una tira de latón de la misma longitud se encorva en un 50% al calentarse, porque el latón se dilata en un 50% más que el hierro, incidentalmente el cemento y el acero tienen afortunadamente el mismo coeficiente de dilatación.

Ley general de los gasesLa presión multiplicada por el volumen y dividida entre la temperatura da una cantidad constante, de aquí se desprende la ley de Boyle a temperatura constante, la ley de charles a volumen constante y la de Gay Lussac a presión constante.

propiedades de los gasesVarían considerablemente con la temperatura y la presión

Condiciones normalesSe dice que un gas esta en esas condiciones cuando la presión es a nivel del mar y a cero grados centígrados

Ley de Boyle la presión varia inversamente con el volumen cuando se encuentra a temperatura constante

Ley de gay Lussac volumen varia directamente con la temperatura cuando se encuentra a presión constante

Ley de CharlesLa presión varía directamente con la temperatura cuando se encuentra a volumen constanteLa unidad térmica británica (BTU) y la caloríaEn estados unidos se emplea la BTU que es igual a 252 calorías.

Calorimetría y calor específicoEs el la medida del calor y el calor especifico se obtiene como el calor necesario para elevarLa temperatura en un grado Celsius, un gramo de la substancia en cuestión.

Estados de la materiaLos tres estados sólido, liquido y gas dependen del contenido de calor, un cambio de estado implica una adición o sustracción de una cierta cantidad, así también se requiere de una caloría para elevar un grado centígrado un gramo de agua.

Cambios de estadoDe sólido a liquido = fusión, de liquido a vapor = vaporización, de sólido a gas = sublimaciónDe vapor a liquido = condensación de liquido a sólido = solidificaciónDe gas a liquido = licuación

EbulliciónDe liquido a vapor, el cual se efectúa en cualquier parte del liquido no únicamente en suSuperficie libre como ocurre con la vaporización

Calor latente de vaporizaciónCuando se llega a la ebullición se requieren 540 calorías para convertir un gramo de agua en vapor

Cambios de temperatura de la ebullición con la presiónEn condiciones normales de presión igual a una atmósfera el agua hierve a 100 gradosCentígrados, en una olla exprés con una presión de 2 atmosferas, el agua hierve a 120 gradosCentígrados, lo cual hace que los alimentos se cocinen en un menor tiempo que en condicionesNormales.

Presión del vaporLas moléculas encerradas originan una presión cuando se acumulan, se llama presión de vapor saturado a la temperatura en la cual las moléculas que salen por la ebullición son las mismas a las que se reciben al pasar del vapor al liquido, haciendo coincidir esta presión con la atmosférica.

HumedadEl vapor de agua en el aire proporciona humedad, cuando el agua se separa del aire se diceQue su humedad relativa es del 100%.

Humedad absolutaEs la cantidad de vapor de agua que contiene un volumen dado de aire

Humedad relativaEs el cociente de la humedad absoluta entre la máxima cantidad de vapor que puede contener

RocióEs la máxima cantidad posible de humedad en el aire, el punto de roció ocurre en un vaso con hielo porque su temperatura es suficientemente inferior a la del aire, haciendo que la entidad de vapor de agua presente llegue a la saturación

Roció en el céspedSe forma en anocheceres cuando su temperatura disminuye lo suficiente (probablemente por radiación) para que el vapor de agua presente llegue a la saturación, si la temperatura es muy baja el vapor de agua cambia directamente a hielo formándose escarcha.

Girómetro giratorioCuando se hace girar como matraca mide la humedad relativa, mediante la diferencia de las lecturas obtenidas en dada uno de sus bulbos seco y húmedo.

Congelación, calor de fusiónHay que sustraer 80 calorías por gramo para congelar el agua líquida.

Refrigeración, utilización del calor de fusiónLas 80 calorías para convertir el agua en hielo se obtiene de los alimentos del refrigerados ypor ello se aísla el refrigerador para que no sea obtenida del exterior.

Calefacción de las casas, utilización del calor de evaporizaciónLas 540 calorías liberadas por cada gramo de agua condensado por el radiador, contribuyenal calentamiento de la habitación

SublimaciónMuchas substancias pasan de sólido a liquido sin pasar por la fase liquida, gran parte de la nieve que se encuentra en el suelo durante el invierno se sublima en lugar de fundirse.

Aire liquidoTodos los gases pueden ser licuados y solidificados el aire liquido se encuentra a-180 grados v centígrados, en condiciones normales esta hirviendo como el gas que conocemos, asimismo el aire liquido como el hielo seco no debe encerrarse en un recipiente porque este explotaría ya que liberaría una gran presión, toda vez que su presión de vapor saturado es de muchas atmósferas.

Efecto de la presión en el punto de congelaciónUn patinador ejerce presión en una pista, haciendo que aparezca una delgada capa de agua apreciable por la trayectoria que lleva, después casi instantáneamente esa agua se regela al suprimirse la presión del patinador, esto explica el modo como los heleros se deslizaron sobre grandes porciones de la tierra.

Punto tripleA una temperatura de cero grados centígrados y una presión de 4 milímetros de mercurio, elAgua hierve y se congela simultáneamente, coexistiendo sus tres fases, sólida, liquida yGaseosa.

9.-CONSIDERACIONES TÉRMICAS, LA NATURALEZA DE LA TRANSMISIÓN DEL CALOR, LA TEORÍA CUÁNTICA Y ALGUNAS CONSIDERACIONES HISTÓRICAS.

El calor puede transmitirse de un lugar a otroLa temperatura es la propiedad que determina la dirección en la que fluye el calor de unCuerpo a otro.

Cantidad de calorComo no puede verse ni pesarse el calor se mide por la cantidad que un cuerpo caliente cede aOtro frió

Se transmite o fluye el calor (no el frió)El calor fluye de regiones de alta temperatura a baja temperatura, el frió no invade una casa, m realidad el problema es aislar la casa para evitar que el calor del interior escape al exterior, similarmente usamos ropa caliente para mantener el calor del cuerpo.

Las tres formas en que se transmite el calor por conducción, convección y radiación

Buenos conductores de calorMetales como la plata, cobre, oro, estaño, aluminio y fierro

Malos conductores de calorAire y gases con excepción del hidrogeno, agua y otros líquidos,

ConducciónForma en la que se transmite el calor en los sólidos, las moléculas reciben directamente el calor aumentan sus vibraciones y las comunican con las contiguas y van transmitiendo una a una el calor.

Ejemplo de conducciónEl calor que se transmite de una cuchara colocada en un extremo en una parrilla de gas

ConvecciónTransmisión del calor en líquidos y gases a través de masas de agua y gas mediante suCirculación

Ejemplo de convección en un cubo de hielo flotando en un vaso con aguaSe establecen corrientes de agua donde la más fría se hunde al fondo y las porciones tibias seElevan a la superficie marina en el día el calor va del mar a la costa

Brisa terrestreEn la noche el calor va de la costa al mar

CausasLa costa se caliente y se enfría rápidamente y el mar se calienta y enfría lentamente

RadiaciónEs la transmisión del calor de unos cuerpos a otros sin ningún medio material entre ellos

Ejemplos de radiaciónChimenea, focos, fogatas, una plancha, calefactores eléctricos etc.

EspectroscopiaEs el análisis de las radiaciones de la luz, el calor está ligado con la luz

Ley de radiación térmicaLa rapidez con la que se radia calor depende de la superficie del cuerpo radiante, su temperatura y naturaleza, la temperatura tiene una proporcionalidad con esa rapidez a la cuarta potencia

Superficies rugosas y lisasLas primeras se enfrían mas rápido que las segundas y las negras más que las blancas, así mismo un buen radiador también es un buen absorvedor de calor debido a que una substancia absorbe calor radiante en la misma proporción en que lo emite

InvernaderoLocal cerrado con paredes de vidrio destinado a proteger del frió invernal a las plantas ornamentales o frutales

Radiómetro de CrookesEsfera con cuatro paletas que giran cuando el calor radiante llega, demostrando que el calor es capaz de producir presión

La botella "termo"Reduce los tres modos de transmisión de calor mediante una doble pared con vacio y una pared interna plateada.

Eficiencia de la botella "termo"Mantiene por más tiempo lo frió que lo caliente, porque los cuerpos calientes, radian espontáneamente el calor que los fríos.

Transmisión selectiva de radiaciónCiertas substancias son más transparentes a las ondas luminosas cortas que a las térmicas largas, por ejemplo los cristales de un invernadero, en donde la luz incidente entra y es absorbida, transformándose en ondas de calor que quedan atrapadas.

Teoría cuántica de Marx PlanckEncontró que la energía radiante se propaga como una perturbación ondulatoria discreta, enPorciones o paquetes de una unidad elemental llamada cuantos o quanta.

Algunos aspectos filosóficos de la teoría cuánticaLa teoría cuántica tiene un aspecto corpuscular para explicar la naturaleza de la energía radiante, sin embargo se requiere la hipótesis ondulatoria para completar los fenómenos observados, motivo por el cual la parte corpuscular explica fenómenos principales pero no a detalle como la parte ondulatoria

La nueva física va mas allá que la física clásicaLa física de newton es solo diferente de la nueva física en el terreno sub microscópico, motivo por el cual

esta última es mas general que la física de newton, quedando establecido que una nueva teoría debe abarcar la teoría anterior suficientemente comprobada.

Discrepancias adicionales de la Física clásicaEl estudio del movimiento relativo que ha sido explicado por Einstein, el postulado de que ningún cuerpo puede tener una velocidad mayor a la luz, no parece razonable desde el punto de vista de la Física clásica newtoniana.

10.-CONSIDERACIONES: ELÉCTRICA: ELECTRICIDAD ESTÁTICA, CARGAS: POTENCIAL Y CAPACITANCIA

Electricidad por fricciónUna barra de ebonita frotada con piel adquiere una carga negativa, asi mismo una barra de vidrio frotado con seda adquiere una carga positiva.

Semejanza entre las fuerzas magnéticas y eléctricasLa fuerza magnética se observo en una piedra natural llamada magnetita que atraía limaduras de hierro, así mismo la fuerza eléctrica se observo en el ámbar que atraía pedacitos de paja. Se llaman a estas fuerzas de campo, ya que su influencia es a través del par carga- campo.

Teoría de dos fluidos eléctricosUna vez establecida dos tipos de cargas, una ley que cargas iguales se repelen y desigualesSe atraen, se pensó que existían el fluido positivo y el negativo.

Teoría de un solo fluidoLa teoría de dos fluidos fue (necesaria ya que la carencia (positivo) y el exceso (negativo) se explica considerando que la carga que se desplaza es solo negativa por medio de electrones «res.

Terminología eléctrica basada en la teoría de un solo fluido positivoLa terminología antigua considera al fluido positivo debido a que el electrón se descubrióPosteriormente

Naturaleza abstracta del estudio de la electricidadLa electricidad se ha desarrollado como un conocimiento abstracto ya que es un producto deLa mente el concepto de unidad de carga base de todo el estudio.

Ley de coulombEstablece que la fuerza entre cargas o distribuciones de ellas es directamente proporcionalA sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia, tomadas de dos en dos.

Unidad de cargaSe define en función del valor de la carga del electrón y recibe el nombre de coulomb

Definición de coulombSi dos cargas puntuales iguales se colocan a un metro de distancia y se rechazan con unaFuerza de 9 x 10 a la 9 de newtons, entonces cada carga tendrá el valor de un coulomb.

Concepto de campo eléctricoEs la región que rodea una carga o distribución de carga en la cual se manifiestan las fuerzasEléctricas.

Intensidad de campo eléctricoEs la fuerza que recibe la unidad de carga positiva colocada en el punto en donde se deseaMedirla

Línea de fuerzaEs el camino que tomaría una carga positiva si se le soltara en la vecindad del campoEléctrico considerado, su intensidad se dibuja con un mayor o un menor número de líneas

Sentido de las líneasPositivas salen y negativas entran sobre la carga o distribución de carga

Potencial eléctricoEs el trabajo necesario para llevar una carga prueba positiva desde el infinito hasta el punto

De potencial que se desea medir

Diferencia de potencialEs el trabajo necesario para llevar una carga prueba positiva desde un punto "a" hacia unPunto "b".

Definición del voltEs el trabajo suministrado en un joule entre la unida de carga de un culombio

Analogía mecánica de la diferencia de potencialEs similar a un misil que se eleva por encima de la tierra adquiriendo energía de almacenamiento por la altura alcanzada la cual en su caída libre se libera en energía de movimiento o cinética, por tal motivo la energía eléctrica es el producto del potencial por laCarga prueba.

Conducción eléctrica y aislamientoLas substancias se dividen en conductoras o aislantes, donde los metales constituyen elPrimer grupo y las sustancias como el vidrio, porcelana y ebonita ejemplifican al segundo.

Producción de diferencias de potencialOcurre cuando se separan las cargas de un cuerpo eléctricamente neutro.

Teoría electrónicaThomson descubrió la unidad de carga negativa (el electrón) Milikan aprovechando este hecho su relación carga masa pudo obtener esta última, demostrándose cuantitativamente que los cuerpos son neutros y con la fricción se crean diferencias de potencial que hacen que queden cargados al pasar electrones de un cuerpo a otro.

Capacidad eléctrica o capacitanciaEléctricamente se demuestra que un conductor grande en relación con uno pequeño, requiere de mayor carga para tener el mismo potencial, por tal motivo el conductor pequeño requiere alcanzar un potencial mayor que el grande, para una misma carga repartida entre ellos, ya que la capacitancia del grande es mayor

Una aplicación del capacitorLa función de una bujía de automóvil es generar una chispa cuando se alcanza un cierto valor del potencial del capacitor, liberando una carga mayor, logrando condensar la elecricidad para el encendido del motor.

Detección de la carga eléctrica, electroscopio de hojas de oroEs un frasco con un tapón de metal sobre el corcho de la botella, el cual forma una varrilla al centro de esta que termina en dos alambres juntos con capacidad de separarse por efecto de la carga eléctrica obtenida por inducción o contacto.

Carga por inducciónSe realiza cuando un cuerpo cargado se encuentra cerca, separándose las laminillas del electroscopio con una carga opuesta y de igual magnitud a la presentada, la cual desaparece cuando se aleja el objeto cargado.

11.-MAGNETISMO, FENÓMENOS, ÁNGULOS DE DECLINACIÓN E INCLINACIÓN

Fenómenos magnéticos elementalesCuando se descubrió que el imán natural producido por el mineral de magnetita se ideo hacerlo barra y suspenderlo con un hilo formando la primera brújula que permitió a los navegantes tener una orientación por las noches, este descubrimiento se remonta a los chinos.

Explicación del magnetismoSe sugirió por los primeros investigadores que este fenómeno era de naturaleza corpuscular llamados dipolos eléctricos de los átomos, cuya orientación es al azar para un cuerpo neutro y con una orientación de polo magnético para un imán natural (magnetita)

Magnetismo terrestreEl fenómeno de orientación de una brújula sugirió a los investigadores que existía en la tierra dos grandes polos, descubriendo que el norte geográfico era diferente al norte magnético, cuya

característica varía en cada lugar de la tierra, el cual se llamo ángulo de declinación y es 8 grados 27 minutos.

Ángulo de declinaciónEs la medida que la brújula hace entre el polo norte geográfico y el polo norte magnético yEn la ciudad de México es de 8 grados 25 minutos,

Ángulo de inclinaciónEs la medida que la brújula hace con la horizontal y en la ciudad de México es de 47 grados 16 minutos, apuntando al norte hacia el suelo, así la tendencia vertical sobrepasa la horizontal por una relación de 5 a 1.

Líneas magnéticas de fuerzaSon líneas imaginarias que parten del extremo norte de un imán y terminan el sur.

Materiales magnéticosEl hierro, el níquel y el cobalto, recientemente se fabrican aleaciones como el permaloy y elOlnico.

Inducción magnéticaCuando una varilla de hierro desimantada se coloca cerca de una varilla de imán, se induce él la primera dos polos magnéticos temporales, adquiriendo (hierro) una polaridad opuesta en su extremo próximo al inductor (imán)

Permeabilidad magnéticaEs la facilidad con la que se imanta con gran fuerza una substancia magnética, bajo la presencia de un campo magnético débil, como el permaloy, a las substancias con mayor permeabilidad magnética se les llama ferro magnéticas como el fierro y el acero, si la substancia por su presencia aumenta un campo magnético pero no tan intensamente, se llama paramagnética como el níquel y el cobalto, por otro lado el bismuto se llama diamagnética porque debilita un campo magnético.

Medida de la permeabilidad magnéticaLas substancias ferro magnéticas tienen una permeabilidad mucho mayor que uno, lasParamagnéticas mayor que uno y las diamagnéticas menor que uno.

12.-CONSIDERACIONES ELÉCTRICAS, CORRIENTE ELÉCTRICA

La edad de la electrónicaActualmente se han ideado una gran cantidad de aparatos para el uso del hombre que se alimentan de electricidad para su funcionamiento, siendo los primeros para su estudio: el timbre eléctrico, el generador eléctrico y el motor eléctrico.

Experimento de GalvaniCuando se colocaron ancas de rana entre dos alambres, uno llevaba corriente y el otro no, se observo que las ancas se movían pro el impulso eléctrico suministrado entre la diferencia de potencial de los cables, esto demostró la conversión de energía eléctrica en energía química de movimiento.

Fuerza electromotriz y corrienteExisten muchas clases de bombas eléctricas comerciales como pilas o generadores eléctricos, cuya única función es suministrar una diferencia potencial constante para que se establezca una corriente eléctrica continua

Flujo de cargasSi se proporciona un camino conductor entre dos puntos de potencial diferentes, la carga eléctrica en forma de electrones pasa en un intento de igualar el potencial, pero si se hace el arreglo para mantener la diferencia de potencial, se establecerá una corriente eléctrica

La corriente eléctricaEs el movimiento de electrones libres por un conductor o alambre, aumentado por una fuente de energía electromotriz como la suministrada por la compañía de energía eléctrica y baterías o generadores eléctricos

Medida de la intensidad de la corriente

Es el cociente de cargas entre segundo, por tal motivo un ampere es igual a un coulomb sobreSegundo

La unidad legal de la corriente eléctricaEs el ampere o amperio que se define en función de la masa de plata depositada por segundoMediante efectos químico de una solución electrolítica de nitrato de plata.

ElectrólisisUna solución liquida es capaz de transportar cargas que se depositan por ionización, donde las cargas positivas cationes son atraídas a la terminal negativa y las cargas negativas jones son atraídas a la terminal positiva, siendo el principio básico de la galvanoplastiaPara depositar plata en una cuchara

Efectos de la corriente eléctricaProduce efectos que son reconocidos como químicos, térmicos y magnéticos

Efectos químicos de la corriente eléctricaLas pilas químicas mantienen un potencial gastando su energía, como lo hacen las pilas húmedas y secas, siendo para las primeras un ejemplo una barra de cobre y una de zinc sumergidas en hacido sulfúrico, y para las segundas una pasta que se va degradando conforme la batería se descarga

Efectos térmicos, ley de jouleLa corriente es un movimiento de electrones que causa calor cuando pasa por el circuito,Este calor es igual a 0.24 por la corriente al cuadrado, por la resistencia y por el tiempo.

Aplicaciones del efecto calóricoFusibles, calefactores eléctricos y alumbrado eléctrico (lámparas incandescentes y focosEléctricos

Efectos magnéticosUna brújula colocada sobre un alambre que lleva una corriente eléctrica se mueve demostrando que el campo eléctrico genera un campo magnético que afecta la brújula, este efecto lo observo oersted.

Electroimán un alambre enrollado en forma de bobina (solenoide) se comporta cuando está conectado a la corriente como un imán temporal, se intensifica su inducción si se coloca en su centro una barra de hierro dulce.

Fuerza lateral debida a un campo magnéticoLa regla de los tres dedos de la mano izquierda o regla del motor señala que él índice colocado en el flujo magnético de norte a sur, el dedo cordial medirá el sentido de la corriente y el dedo pulgar el sentido del movimiento por la fuerza eléctrica.

Inducción eléctrica, ley de FaradayCuando se coloca un imán recto en un alambre enrollado en forma de bobina (solenoide) seProduce una corriente eléctrica en dicho conductor, cuando el imán es sacado y metido delSolenoide.

Ley de Lenz cuando se hace circular una corriente eléctrica a través de un alambre, esta pudo producir una corriente eléctrica inducida en circuitos cercanos al primero

Aplicación de la ley de LenzLa inducción asociada por una corriente alterna variable, permite el funcionamiento deTransformadores eléctrico, como bobina de inducción, telégrafo, teléfono, radio etc.

Tipos de electricidadCorriente alterna es suministrada por la compañía de energía eléctrica y se caracteriza por el cambio de polaridad de la corriente, la corriente directa es suministrada por baterías, pilas, generadores o acumuladores y su polaridad no cambia con el tiempo.

Circuito eléctricoFormado por un conductor o alambre en un camino cerrado que inicia y termina en la fuente de energía electromotriz, este circuito puede ser simple (uno solo) o formado por un grupo de estos haciendo una red o maya de circuito.

Tipos de circuitosEn serie cuando sus partes se encuentran colocadas una seguida de otra, y en paralelo cuando sus partes se dividen simultáneamente en varias ramas o caminos,

Baterías en serie y en paraleloPara la primera el voltaje total se obtiene con la suma de cada una batería, para la segunda elVoltaje se mantiene constante y es igual al de una de las baterías

Resistencia eléctricaLa oposición al flujo eléctrico a través de un circuito eléctrico constituye una resistencia eléctrica y esta se forma por diferentes elementos como resistores, capacitores, inductores, focos, transistores, diodos y en general todo elemento que tenga una función específica en el circuito.

Ley de ohmLa resistencia sobre un elemento de un circuito se obtiene entre el cociente del voltajeAplicado entre la corriente, por tal motivo un ohm es igual a un volt entre un ampere

Trabajo y potencia eléctricaLa potencia de una corriente eléctrica es el trabajo que se produce en un segundo, por talMotivo un watt de potencia es igual a un joule sobre segundo.

Potencia eléctrica en un circuitoSe obtiene por el producto de la diferencia de potencial por la corriente, por tal motivo unWatt de potencia es igual a un volt por ampere.

Energía consumida por un focoPor ejemplo un foco de 75 watts durante 10 horas consume 750 watts-hora o bien 0.75 kilowatt-hora.

El timbre eléctrico al cerrar el circuito el electroimán magnetiza la varilla que en su extremo tiene un martillo que golpea a una campana, pero al moverse se interrumpe el circuito y se regresa a su posición original repitiéndose el proceso y por supuesto se repite el golpe

El generadorEs una maquina que utiliza energía mecánica para producir corriente eléctrica, como por ejemplo los dinamos que utilizan las bicicletas para generar corriente eléctrica que se transforma en luz útil.

El motor eléctricoFunciona en forma inversa al generador ya que convierte energía eléctrica en mecánica y consisten en bobinas o armaduras con un núcleo de fierro y todo colocado en la presencia de un imán permanente, una vez que se le proporciona corriente al circuito la bobina gira por acción del rotor proporcionando movimiento mecánico útil.

El galvanómetro de D' ArsonvalConsiste en un cuadro rectangular formado por muchas tiras de alambre suspendido en una armadura vertical entre los polos de un imán permanente, cuando se establece una corriente se forma una torca que tiende a torcer todo el cuadro, contra la torca de restauración elástica debida a un resorte externo, el ángulo está indicado por un rayo que se refleja en un espejo.

Importancia del galvanómetro de D' ArsonvalTodos los multimetros (voltímetros y amperímetros) son de este tipo, solo que en lugar de espejo se sujeta a un índice o manecilla que oscila sobre una escala montada sobre el aparato.

13.-CONSIDERACIONES ELECTRÓNICAS Y FENÓMENOS ATÓMICOS Y NUCLEARES INTRODUCCIÓN, FÍSICA MODERNA, DESCARGA ELÉCTRICA EN GASES, "RAYOS "X", ELECTRÓNICA,

RADIACTIVIDAD, FÍSICA NUCLEAR, Y EL ESTADO SÓLIDO

La situación de la física por 1890Por esa época percibían que los descubrimientos importante ya son habían hecho y solo las nuevas generaciones tendrían la tarea de aumentar la precisión de las constantes Físicas.

La descarga eléctrica en los gases

el aire seco a la presión atmosférica es un buen aislador ya que se necesitan 30,000 volts por centímetro para perforarlo.

El tubo de descarga demostraciónsi a un tubo de vidrio con una gran diferencia de potencial entre electrodos se le extrae gradualmente el aire, se observara la siguiente secuencia: una chispa larga y rasgada, filamentos irregulares violeta, todo con brillo púrpura, todo con brillo rosado y rosado intenso, un brillo azul negativo, entre el brillo azul negativo y el rosado intenso un espacio obscuro de Faraday, el rosado intenso se debilita en estrías positivas blancas, el brillo azul negativo se recorre y aparece el brillo catódico y un segundo espacio obscuro de Crookes, finalmente todo se vuelve negro y las paredes del tubo brillan con luz verdosa llamada fluorescencia.

Rayos catódicosTener fluorescencia en él tubo de descarga se aprecia un flujo de radiación que se propaga del cátodo al ánodo en línea recta, y se pueden desviar por un campo magnético y eléctrico demostrándose que es un flujo de carga negativa llamada electrones.

Rayos "x"Una vez descubiertos los rayos catódicos, se observo que al frenarlos con una diana o i blanco, una radiación se emitía y era capaz de atravesar substancias opacas e imprimir placas fotográficas, a estos rayos también se les llaman rayos roentgen.

Aplicación de los tubos de descargaLos modernos anuncios de neón, la iluminación fluorescente capaces de producir diferentesColores.

Aspectos cuantitativos del electrónThomson logro medir el resultado del cociente de la carga entre la masa de un electrón, colocando un campo magnético transversal a un flujo de electrones los cuales se curvaron radialmente, luego aplico un campo eléctrico para restablecer el flujo lineal de los electrones y con ello cuantifico todas las magnitudes directamente medibles con excepción de este cociente que fue de 1.76 por 10 a la 11.

Determinación de Millikan de la carga del electrónCon una gota de aceite cargada la cual se dejo a la acción de la gravedad, pudo equilibrar estas dos fuerzas y así consiguió en términos de la densidad, viscosidad, velocidad y gravedad, la carga eléctrica adquirida por la gotita que en todos los casos observados fue múltiplo de una carga elemental de 1.6 x 10-¹⁹. Y con la relación carga masa de Thomson obtuvo la masa del electrón como 9 x 10-³¹

Emisión termoiónicaUn filamento calentado dentro de un bulbo de vacio emite electrones que son lanzados por atracción electrostática, este fue el principio básico de todos los bulbos de la radio en innumerables aparatos electrónicos, a este descubrimiento también se llama efecto Edison.

Efecto fotoeléctricopor la acción de la luz en un material fotosensible, se obtiene la emisión de electrones, cuya corriente eléctrica se puede controlar regulando la intensidad, y su energía cinética por ¿dio de la frecuencia, este fenómeno se explica por la teoría cuántica de Planck.

ElectrónicaTodos los fenómenos en donde interviene el electrón, cuya aplicación se dio en el campo de las comunicaciones (radio, televisión, teléfono, telégrafo, radar etc.) Y después en aplicaciones medicas e industriales con el uso de los rayos "x", efectos Edison y fotoeléctrico, radiactividad, fisión y fusión nuclear etc.

RadiactividadBecquerel observo que ciertas sales de uranio emiten espontáneamente radiaciones, cuyos efectos sometidos a campos eléctricos y magnéticos descubrió que se tienen tres tipos de radiaciones formadas por rayos alfa, beta y gamma, siendo los primeros núcleos de helio, los segundos electrones y los últimos radiación electromagnética.

Estructura atómicaLa desintegración radiactiva sugirió que los átomos estables formados por protones, neutrones y electrones

podrían transformarse en inestables mediante el bombardeo con partículas aceleradas a grandes velocidades en generadores lineales de Van der Graaf o ciclotrones de Lawrence.

Rayos positivosJunto con el descubrimiento de los rayos catódicos se observo simultáneamente una radiación que provenía del ánodo y llegaba al cátodo, formada por iones positivos cargados con varias masas y cargas.

IsótoposMando en cuenta que para un mismo elemento químico se pueden presentar diferentes masas, obtenidas por un mayor o menor número de neutrones, se encuentra que exhiben lasMismas características Físicas pero diferentes propiedades químicas.

IsóbarosSon diferentes elementos químicos que presentan igual masa o peso atómico, los cualesExhiben las mismas características químicas pero diferentes propiedades Físicas.

Masas de un protón y electrónLa primera es 1,840 veces mayor que la segunda, cuya proporción es parecida a un campo de futbol y un balón.

Teoría de BohrEl átomo de hidrógeno está formado por un protón en el centro y un electrón girando a su alrededor, así el helio tiene a dos protones y dos electrones girando, de esta manera los átomos de todos los elementos están formados por cargas positivas y negativa, cuyo éxito fue explicar los espectros ópticos.

Principio de incertidumbre de HeisembergPara las partículas atómicas (electrón) la posición y el ímpetu (masa por velocidad) no puedenMedirse con precisión.

Constante de PlanckEs el producto de estas dos incertidumbres (la posición y el ímpetu) siendo significativo paraPartículas de tamaño atómico o subatómico y obscurecido para objetos macroscópicos.

NeutrónPartícula que no tiene carga y cuya masa es aproximadamente igual a la del protón, así mismoEl positrón tiene todas las características del electrón negativo pero tiene una cargaOpuesta.

El núcleo atómicoestá formada de varias partículas llamados nucleones, básicamente existen dos teorías el modelo de gota y el modelo de capas, el primero considera fuerzas nucleares de corto alcance mucho mayores a las electrostáticas o coulombianas, obligando al núcleo a semejar una gota de liquido, en cambio el segundo modelo consiste en asociar niveles de energía semejantes a los considerados para los electrones en la estructura atómica.

Componentes nuclearesLo constituyen el protón, neutrón, positrón, mesones, piones, muones y antipartículas.

Contador Geiger MuellerCuando penetra a la ventana una partícula alfa o beta, el tubo del contador se descargaDetectando la partícula, de manera que puede contar él numero de partículas que lleguen.

Cámara de niebla de WilsonUn aparato que permite que se condensen pequeñas gotitas de vapor de agua sobre losTrazos o trayectorias que lleven las partículas alfa y beta que se atraviesen.

Cámara de burbujasPara detectar las trayectorias de las partículas alfa y beta se emplea hidrógeno liquidoSaturado

Contador de centelleoSon celdas fotomultiplicadoras que amplifican diminutas corrientes eléctricas formadas porLos haces de partículas alfa y beta

Emulsión fotográficaPlacas sensibles a la radiación alfa o beta que imprimen la trayectoria de estas partículas

Rayos cósmicosFuente de partículas nucleares formadas en el espacio exterior que penetran en la atmósfera de la tierra formada principalmente por protones que producen una radiación secundaria en forma de chubasco o estallido.

Reacción y transformaciones nuclearesRutherford demostró que el nitrógeno bombardeado con partículas alfa, se transforma en oxigena (mas pesado) mediante la liberación de protones, también cuando se bombardea el litio con protones este se transforma en helio (más ligero)

Producción de neutronesChadwick los produjo bombardeando al berilio con partículas alfa para producir carbono yLa emisión de neutrones.

Decaimiento radiactivo y semividaLa emisión espontánea de partículas alfa y beta en elementos químicos inestables, hacen que esta decaiga en otros elementos bien definidos, hasta que se llegue a una configuración estable, la semivida es el tiempo que necesita una sustancia para perder la mitad de su actividad radiactiva y puede variar de un segundo hasta millones de años.

Energía nuclear de enlaceEs la energía cedida o absorbida necesaria para fusionar o fisionar un núcleo atómico, tomando en consideración que la masa del núcleo no siempre es igual a las masas componentes que la formaron o en lo que terminaron.

FisiónEl isótopo del uranio 235 bombardeado por neutrones lentos hace que el núcleo se parta en dos partes desiguales cuyas componentes son el bario y el kriptón, las cuales son substancias colocadas en el centro de la tabla periódica y junto con esto se observo la liberación de gran cantidad de radiación gamma de alta intensidad y neutrones adicionales !e permiten continuar con la reacción en cadena, la energía se obtiene con la formula de E = mc²

La bomba atómicaUtiliza la fisión del uranio 235 con la posibilidad de crear en el proceso plutonio que también es fisionado aumentando mayormente la liberación de energía destructiva de este instrumento de guerra

La fusión la bomba de hidrógenoLas temperaturas producidas en el proceso son suficientemente grandes para permitir la fusión del hidrógeno y el helio, con la liberación del exceso de radiación para reunir estos nucleones (protones y partículas alfa), como se encuentran en la parte inferior de la tabla de los elementos su energía de enlace no es grande, incidentalmente se producen menos desechos radiactivos con esta que con la anterior.

Enlace molecularLas moléculas monoatómicas se explican suficientemente con las fuerzas coulombianas para iones positivos y negativos (enlace electrostático o iónico) sin embargo en moléculas diatómicas los átomos parecen repartirse los electrones formando fuerzas de intercambio (enlace covalente coordinado)

Principio de exclusión de PauliCuando un átomo se aproxima a otro, los electrones de uno penetran en las capas de enegia del otro, siendo obligados los electrones a pasar a niveles superiores de energía, a fin de mantener unida a la molécula a pesar de la fuerza de repulsión coulombiana.

Física del estado sólidoLos átomos se reúnen por medio de fuerzas que dan por resultado una estructura cristalina, en los metales los electrones son libres de moverse saltando de un átomo a otro, la energíaDe vibración no es cero cuando la temperatura es de cero absoluto, la cuantizacion de lasOndas vibratorias en las redes cristalinas se le llama fonón.

Niveles de energíaEn los sólidos se forman bandas de energía que se hacen anchas, en el cero absoluto, los electrones

se encuentran en la banda o nivel mínimo posible, es decir los niveles inferiores de energía se encuentran llenos y al elevarse la temperatura los electrones se excitan y tienden a ocupar otras bandas mas altas, en los metales las bandas de conducción no están llenas.

Conductores y aisladoresLos conductores, semiconductores y aisladores se diferencian entre sí por la extensión en la que se encuentran las bandas superiores de conducción, el nivel fermi de una substancia corresponde a la probabilidad de que un electrón ocupe cualquier estado disponible de energía de un 50%.

Los semiconductores con impurezasSe forman cuando se agregan pequeñas cantidades de arsénico a un cristal de germanio para hacerlo conductor, esto altera la distribución electrónica de su banda de valencia y en la de conducción (separadas por el nivel de fermi), por ejemplo un átomo de arsénico suministra un electrón extra por lo que se llama impureza donadora produciendo el llamado semiconductor del tipo "n", en cambio las impureza aceptadora en donde los electrones faltantes producen cavidades u hoyos disponibles son semiconductores del tipo "p".

El transistorEs la unión de n-p-n que tiene importantes aplicaciones como amplificador, pudiendo reemplazar a los bulbos de muchos circuitos eléctricos.

El láserEs un aparato del estado sólido en donde los átomos son excitados en un estado de baja energía a uno de alta, por un procedimiento en donde la luz de alta frecuencia regresa a su estado original, siendo altamente amplificada y su frecuencia permanece exactamente igual a la fuente estimulante( luz coherente)

14.-CONSIDERACIONES ÓPTICAS, FOTOMETRÍA, LEYES DE LA ÓPTICA GEOMÉTRICA Y APARATOS ÓPTICOS

Ámbito de la ópticaEste estudio de la Física da respuesta al color, luz, rayos solares, diseño de instrumentos ópticos, iluminación, fotografía, microscopía, espectroscopia, optometría, polarización, así como el estudio de los aspectos filosóficos de esta teoría.

Naturaleza compleja de este estudioHistóricamente ha existido una controversia entre los partidarios de la teoría ondulatoria o corpuscular de la luz, que ha llegado a tener interpretaciones filosóficas.

Óptica geométrica vs óptica FísicaLa primera trata a la luz como rayos luminosos que se mueven él línea recta y explica los fenómenos de reflexión, refracción, desviación de la luz sobre una superficie refringente o bien sobre las lentes y la segunda trata a la luz en forma ondulatoria y explica los fenómenos de difracción, interferencia y polarización, añadiéndose el aspecto cuántico para los efectos Edison, fotoeléctrico, Compton y producción de pares.

Primeras teoríasSe aceptaba que la luz y la visión era lo mismo, por tanto se originaba en el ojo haciendo contacto con los objetos, un punto de vista posterior atribuía a la luz emitida la propiedad de presionar al ojo.

Propagación rectilínea de la luzEsta teoría describe el comportamiento de la luz a nivel macroscópico, mediante el concepto de rayos de luz emitidos por cuerpos luminosos o bien reflejados por cuerpos iluminados, este hecho se ejemplifica con el experimento de la cámara obscura.

FotometríaEs la parte de la óptica geométrica que estudia la medida de la cantidad de luz, mediante laNoción de rayos de luz que se propagan a partir de una fuente puntual con una simetríaEsférica.

Candela y lumenUna candela o bujía normal es la que emite un numero especificado de lúmenes de luz, siendo elLumen la unidad de cantidad de luz.

Fuentes puntuales y no puntualesSi una fuente luminosa es pequeña se puede considerar como puntual y las reglas de la geometría tridimensional son suficientes para calcular la cantidad de luz emitida para fuentes de diferentes intensidades, para fuentes no puntuales se habla más bien de su brillo que de su intensidad

Iluminación de una superficieSe obtiene calculando cuantos lúmenes se emiten por unidad de área, siendo su unidad el lux definida como él numero de lúmenes que recibe una superficie de un metro cuadrado que está a un metro de distancia de una candela normal

Luxómetros o exposímetrosSon instrumentos usados en fotografía para medir el tiempo necesario de exposición a la luzPara obtener fotografías instantáneas.

Importancia de la fotometríaLos ingenieros de iluminación aplican sus conocimientos en la industria y en espectáculos masivos de música o teatro etc., incidentalmente una superficie expuesta al sol del mediodía llega a ser de 100,000 luxes, en cambio la iluminación de la luna llena es apenas de 0.2 luxes.

Ley de la iluminaciónEs la ley del cuadrado inverso, que establece que la iluminación de una superficie por una fuente luminosa puntual varia inversamente con el cuadrado de la distancia entre la fuente y la superficie iluminada, esto significa que si se duplica su distancia su iluminación disminuye a la cuarta parte de su valor, así mismo si una fuente tiene una doble intensidad que otra, debe colocarse 1.5 veces mas lejos que la más débil para producir ambas la misma iluminación.

ReflexiónEste fenómeno de la óptica geométrica establece que un rayo de luz que llega a una superficie refringente se refleja con el mismo ángulo con el que incide, midiéndose este a partir de la línea normal o perpendicular a la superficie, además el rayo incidente, el rayo reflejado y la línea perpendicular deben encontrarse en el mismo plano.

RefracciónEste fenómeno de la óptica geométrica consiste en que el rayo de luz transmitido, que atraviesa de un medio a otro, parece quebrarse obedeciendo la ley de Snell, que establece la medida relativa entre los ángulos del rayo incidente y el rayo refractado por la función de los senos, multiplicado por sus índice de refracción para cada medio.

Efectos de la refracciónCuando el medio por atravesar es más denso el rayo refractado se desvía con un ángulo menor acercándose a la línea perpendicular, por ejemplo cuando un rayo de luz pasa de aire al agua, lo mismo ocurre cuando el rayo de luz pasa de agua a vidrio, por otra parte si los medios se invierten entonces el rayo refractado tiene un ángulo mayor

La ley de SnellEstablece que él índice de refracción entre los dos medios es igual al cociente del seno delÁngulo incidente entre el seno del ángulo refractado

Fenómenos de la reflexión total internaEste fenómeno consiste en calcular el ángulo en el cual un rayo incidente de un medio a otroDe menor índice de refracción permite que la luz se refleje totalmente sin transmitirse, comoSi hubiera un espejo, obedeciendo a las leyes de la reflexión, este ángulo crítico es de 42Grados.

Imágenes formadas por espejos planosCuando se colocan dos espejos planos a noventa grados uno del otro enfrente de un objeto, se obtienen tres imágenes de este, una por cada lado y la tercera en la bisectriz del ángulo que forman los dos espejos, así mismo se forman cinco imágenes cuando estos espejos se colocan con un ángulo entre ellos de 60 grados, siendo dos en cada espejo y el quinto en la línea que biseca al ángulo formado entre los dos espejos.

Tipo de imagen del espejo planoEs derecha virtual y falseada, se forma a la misma distancia a este que a su imagen.

Reflexión en superficies esféricasUn espejo convexo proporciona imágenes derechas virtuales y un espejo cóncavo imágenes invertidas reales, la diferencia entre real y virtual consiste que en la primera los rayos convergen recogiéndose en una pantalla y en la segunda divergen.

Puntos focalesLos espejos esféricos ya sean cóncavos o convexos tienen su foco a la mitad de su radio de curvatura.

Tipo de imagen de espejos cóncavos y convexosPara los primeros las imágenes pueden ser más grandes o pequeñas, dependiendo de la posición del objeto al espejo, después o antes del foco, en cambio los segundos siempre producen imágenes más pequeñas.

Lentes sencillasLas lentes convergentes o biconvexas son gruesas en el centro y delgadas en los bordes, enCambio las lentes divergentes o bicóncavas son delgadas en el centro y gruesas en losBordes.

Rayos paralelos en lentes convergentes y divergentesEn las primeras todos los rayos convergen en el segundo foco y en las segundas todos los rayos divergen a partir del primer foco, este proceso es reversible para formar rayos paralelos a partir de los focos y lentes descritos.

Sistema convergenteEstá formado por espejos cóncavos o lentes biconvexas, forman imágenes reales invertidas yMenores cuando el objeto se encuentra antes del foco, en cambio producen imágenesVirtuales derechas y mayores cuando el objeto se coloca entre el foco y el espejo o laLente.

Diagrama de rayosse dibujan cuando se conoce el tipo de sistema (convergente o divergente) la posición de los focos y se aplican las leyes de la óptica geometría para la reflexión y refracción.

Diagrama de rayos para un espejo cóncavo (sistema convergente)El objeto puede estar colocado antes del único foco o entre este y el espejo; la imagen se obtiene con un rayo paralelo que termina en el foco y un rayo que pasa por el centro y no se desvía y entre el cruce de ambos esta la imagen en posición y tamaño.

Diagrama de rayos para un espejo convexo (sistema divergente)A partir del objeto se dibuja un rayo paralelo que termina en el único foco y otro rayo que vaHacia el centro y no se desvía, entre el cruce de ambos esta la imagen virtual derecha yPequeña.

Diagrama de tres rayos para los sistemas convergentes y divergentesTodo rayo paralelo pasa por el foco, todo rayo que pasa por el centro no se desvía y todoRayo que pasa por el primer foco emerge paralelo

Diagrama de rayos para una lente biconvexa (sistema convergente)El objeto puede estar colocado antes del foco o entre este y el espejo; la imagen se obtiene con un rayo paralelo que termina en el segundo foco y un rayo que pasa por el centro y no se desvía y entre el cruce de ambos esta la imagen en posición y tamaño

Diagrama de rayos para una lente bicóncava (sistema divergente)A partir del objeto se dibuja un rayo paralelo que termina en el primer foco y otro rayo queVa hacia el centro y no se desvía, entre el cruce de ambos esta la imagen virtual derecha yPequeña.

Lente de aumentoSe llama microscopio simple y su función es aumentar la imagen del objeto, este objeto debeColocarse entre el primer foco y la lente para formar una imagen virtual derecha y mayor.

Ejemplos de instrumentos ópticosTelescopios, microscopios, gemelos de teatro, cámaras fotográficas y el ojo humano

El ojoEstá formado por retina lente y músculo, pupila, cornea y diafragma o iris, la lente es flexible y cambia su distancia focal y el iris permite administrar el paso de la luz,

Cámara fotográficaEste sistema está formado por una lente y una caja obscura que permite la exposición de unaPelícula que se impresionara por la luz que deje pasar el diafragma.

Defectos del ojoEl daltonismo no permite distinguir el rojo del verde, y las aberraciones cromáticas dependen de la lente y su músculo.

HipermiopiaLlamada vista larga, las imágenes se forman detrás de la retina, por lo que deberá alejarse elPeriódico de la mano para verlo bien, este defecto se corrige con lentes convergentes

MiopíaLlamada vista corta. Las imágenes se forman delante de la retina, por lo que deberá acercaresEl periódico de la mano para verlo bien, este defecto se corrige con lentes divergentes

AstigmatismoDefecto producido por la superficie frontal de la cornea del ojo, relacionado por un chipote en el que hace que radialmente sean distintas las líneas trazadas a partir del centro, ocasionando que a lo lejos no se distingan los contornos, se corrige con lentes cilíndricas.

Ámbito de la óptica geométricadesde los anteojos hasta los telescopios, su tratamiento es basándose en rayos de luz, los fenómenos son reflexión, refracción, desviación, en cuerpos translúcidos, espejos yLentes, leyes de iluminación y obscuridad.

15.-ÓPTICA TÍSICA; DISPERSIÓN: ESPECTROSCOPIA; INTERFERENCIA; DIFRACCIÓN Y POLARIZACIÓN

Espectro visibleLa dispersión de la luz se produce a través de un prisma, los colores van del rojo al violeta,El espectro formado es característico de la fuente de luz

EspectroscopiaParte de la Física que estudia las fuentes incandescentes de luz, a fin de determinar suComposición química y su velocidad relativa.

Características de los espectros incandescentesPresentan un grupo de líneas brillantes separadas con espacios obscuros, que identifican los elementos químicos presentes en la fuente, lo cual se hace posible comparando espectros atómicos conocidos en laboratorio.

Espectros de líneas de absorciónOcurre cuando una fuente incandescente incide su luz en un vapor caliente, el cual absorbe ciertas líneas del espectro original, haciendo que en su lugar haya líneas obscuras en el lugar donde había líneas brillantes.

Tipos de espectrosTodas las fuentes incandescentes emiten espectros continuos de emisión, esto es una banda ccontinua de luz que contiene todos los colores del arcoíris.

Líneas de FraunhoferEspectro solar es de líneas obscuras que indican que la atmósfera del sol contiene elementos cuyas longitudes de onda características han sido absorbidas del espectro continuo de emisión por la parte interior del sol, así la línea d de Fraunhofer se refiere al doblete del sodio.

Dispersión óptica del de un espectroSe mide frecuentemente por el grado con que el instrumento puede separar las líneas de esteDoblete.

Descubrimiento del helio

Ciertas líneas del espectro solar que no fueron identificadas postularon a un nuevoElemento llamado helio como elemento del sol antes que su presencia en la tierra fueraDescubierta.

Experimentos con un prismaLa luz blanca se descompone en colores demostrando que está formada por la composición de colores, así mismo un segundo prisma es capaz de invertir el proceso y a partir de la dispersión producir nuevamente un rayo de luz blanca.

Mezcla de coloresLa suma de los tres colores primarios (rojo, verde y azul) son suficientes para producir luz blanca y que su combinación produce prácticamente cualquier color, así mismo parejas de colores como el añil y amarillo o bien el solferino y el verde producen el blanco con una buena aproximación.

Suma y resta de coloresLa suma de colores se obtiene de reflectores de luz a través de un filtro y la resta es la pigmentación o pintura de estos.

El colorEs la absorción selectiva de la luz, asi una manzana roja aparecerá negra cuando es iluminadaCon luz estrictamente verde, porque en ella no hay posibilidad que se refleje el color rojo.

Interferencia Cuando se hace incidir luz en una regula de doble ranura se encuentra que aparecen en la pantalla una iluminación de franjas brillantes y obscuras, que son explicadas por la teoría ondulatoria por la superposición de ondas, en lugares en donde se refuerzan y en otras se elimina debido a que coinciden o bien se desfasan, las bandas brillantes representa Interferencia constructiva y las obscuras destructiva.

Difracciónotro método para producir dispersión de los colores es la difracción, que es un fenómeno de desviación selectiva de los rayos de luz de acuerdo a su longitud de onda, ocurriendo cuando las ondas tocan los bordes de pantallas, siendo las ondas largas (rojo) las mas desviadas.

Gratícula de difracciónSe obtiene rayando varios millares de líneas por centímetro, en una lamina de vidrio transparente con una punta diamante, este fenómeno es en realidad de interferencia y para su interpretación se recure a la teoría ondulatoria,

Espectroscopio de red o de cratícula facilitan la medición de la longitud de onda de la luz, el espectro formado esta a ambos lados de la franja central de luz blanca no desviada y va del rojo al violeta para ambos lados, se pueden construir cratículas a bajo costo sobre colodión.

Colores de las películas delgadas debidas a interferenciasSon producidas por películas muy delgadas como las del aceite en el agua o el nácar de las conchas de ostiones, son fenómenos de interferencia en donde la luz de una superficie interfiere con otra, asi mismo su espesor se mide por el color.

Fenómenos interferométricos se emplea para mediciones de precisión hasta millonésimas de centímetro, haciendo posible su aplicación en el intercambio de partes de automóviles modernos que deben estar ajustados con claros o espacios muy pequeños del orden de milésimos de centímetro.

Vidrio invisible se recubre el vidrio con una película cuya luz reflejada debe interferir destructivamenteCon la luz reflejada de una cara a la otra, con la finalidad de evitar los reflejos que afectanLa lente de cámaras, vidrio de relojes y medidores eléctricos.

Luz polarizadaCuando un rayo de luz pasa a través de un cristal de turmalina o disco polarizado su plano de vibración se alinea en una sola dirección, ya que una de las dos componentes de la radiación electromagnética de la luz se ha eliminado y solo es posible que atraviese un segundo cristal de turmalina o disco polarizado si está orientado exactamente como el primero.

Sistema polarizadorCuando la luz se hace pasar por un disco polarizado y después por el segundo, al primero se le llama disco polarizador y al segundo analizador, ya que al variarlo conocemos el plano de s vibración del primero.

Naturaleza de la luz polarizadaComo la luz es un fenómeno electromagnético transversal con dos planos perpendiculares r; de vibración de campo eléctrico uno y el otro de campo magnético, un cristal de turmalina o disco polarizado hace que la luz quede polarizada plana, lo que comprueba su naturaleza

Polarización por reflexiónToda la luz esta polarizada por reflexión solamente, por esta razón son efectivos los anteojos polarizados para eliminar la componente polarizada dé la luz reflejada, la luz del cielo también esta polarizada debido a las partículas de aire, el cielo al medio día se ve azul por la luz reflejada y rojo en el atardecer por la luz transmitida.

FotoelasticidadLa luz polarizada tiene importancia cuando se iluminan estructuras sujetas a esfuerzos como la estructura de un edificio, las alas de un avión, puentes y barcos, etc., tomando en consideración que la luz normal es transparente en cambio cuando las estructuras están sometidas a esfuerzo la luz polarizada se torna opaca.

Importancia del análisis de fotoelasticidadSe emplea para evitar un sacrificio de la resistencia en aras del peso, para calcular losLímites críticos en la resistencia de materiales.

Ámbito de la óptica FísicaDesde la espectroscopia, la ciencia del color, interferencia, difracción, rejillas de una o dosAberturas, colores en películas delgadas, vidrio invisible, polarización y fotoelasticidad.

Ámbito de la óptica cuánticaEfecto fotoeléctrico, efecto Compton producción de pares, en el primero ciertos materiales fotosensibles son capaces de establecer una corriente eléctrica cuando se les hace incidir luz con una cierto umbral de frecuencia critica y son utilizados en los elevadores automáticos, para el segundo un rayo de luz puede formar materia creando un electrón y un positrón que se disparan opuestamente.