conceptos
- 1. 1.- ¿Qué es la masa? *Masa es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo. Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. La unidad de masa, en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). En el sistema métrico, las unidades utilizadas para medir la masa son, normalmente, los gramos, kilogramos o miligramos. 2.- ¿Define átomo? Definimos átomo como la partícula más pequeña en que un elemento puede ser dividido sin perder sus propiedades químicas. Aunque el origen de la palabra átomo proviene del griego, que significa indivisible, los átomos están formados por partículas aún más pequeñas, las partículas subatómicas. 3.-¿Cuáles son las fases físicas en que podemos encontrar la materia y explique cada una de ellas? Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman están unidas por unas fuerzas de atracción grandes de modo que ocupan posiciones casi fijas. Características Tienen forma y volumen definidos. El movimiento de las moléculas es muy poco o nulo por estar muy juntas. Ejemplos: La piedra, cerros, hielo, etc. Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen volumen constante. En los líquidos las partículas están unidas por unas fuerzas de atracción menores que en los sólidos, por tal motivo las partículas de un líquido pueden trasladarse con libertad. Características Tienen volumen constante. Adoptan la forma del recipiente que las contienen. El movimiento de las moléculas es constante y desordenado. Ejemplo: ríos, lagos, lagunas, mares, océanos, etc. Los gases, igual que los líquidos, no tienen forma fija pero, a diferencia de éstos, su volumen tampoco es fijo. También son fluidos, como los líquidos. En los gases, las fuerzas que mantienen unidas las partículas son muy pequeñas. Las partículas se mueven de forma desordenada, con choques entre ellas y con las paredes del recipiente que los contiene, esto nos explica las propiedades de expansibilidad y compresibilidad que presentan los gases: sus partículas se mueven libremente, de modo que ocupan todo el espacio disponible. Características · El movimiento de las moléculas es muy continuo. · Tiende a ocupar el mayor espacio posible. · Constituye un fluido. · Ejemplo: nubes, humo, aire, etc. · Tiene volumen y forma. Se denomina plasma a un gas constituido por partículas cargadas (iones) libres y cuya dinámica presenta efectos colectivos dominados por las interacciones electromagnéticas
- 2. de largo alcance entre las mismas. Su densidad es mínima y tiene la misma cantidad de cargas positivas y negativas, conduciendo a una neutralidad eléctrica 4.- Defina cada uno de los sig. Conceptos. Fusión, el proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia, del estado sólido al estado líquido, por la acción del calor. vaporización es el nombre que recibe el proceso en el cual un fluido pasa del estado líquido al gaseoso, es decir, como consecuencia de la acción del calor sobre el líquido en cuestión es que el líquido asumirá el estado de gaseoso. solidificación es un proceso que se logra de modo inverso a la fusión, y que se produce por el enfriamiento de los líquidos. Condensación, cambio de estado de la materia que se encuentra en forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. sublimación es el proceso que consiste en el cambio de estado de sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. 5.- Define propiedades de la materia Propiedades extensivas o extrínsecas son aquellas que sí dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un cuerpo, son magnitudes cuyo valor es proporcional al tamaño del sistema que describe. Peso: es la relación existente entre la fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre determinada cantidad de masa, este depende de la fuerza de gravedad, la posición relativa y la masa de los objetos. La unidad de medida del peso es el Newton Volumen: el volumen es una magnitud física derivada, se define como el espacio que ocupa un cuerpo en el universo, las unidades para medirlo son el metro cubico, centímetro cubico, litro, mililitro. Longitud: la longitud se es una magnitud que mide la distancia entre dos puntos, también puede considerarse como la medida de cada una de las dimensiones de un cuerpo: la unidad de medida de la longitud en el sistema métrico decimal es el metro Masa: la masa de define como la cantidad de materia que contiene un cuerpo, en muchas ocasiones se confunden los términos de masa y peso y esta última es una unidad de fuerza a diferencia de la masa que es una magnitud escalar, la unidad de masa en el sistema internacional de unidades es el kilogramo Propiedades intensivas o intrínsecas son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un cuerpo, Densidad: se define a esta como la relación existente entre la cantidad de materia que posee un cuerpo y el espacio que esta ocupa (relación de masa entre volumen), D=m/v la unidad de medida de la densidad es Kg/mt3, gr/cm3, la densidad es una magnitud intensiva. Punto de ebullición: en un sistema líquido se considera el punto de ebullición a la temperatura en donde la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido. Punto de fusión: esta propiedad intensiva se refiere a la temperatura en la cual el estado sólido y líquido de una sustancia coexisten en equilibrio térmico, esto es a una presión de una atmósfera Coeficiente de solubilidad: Se llama coeficiente de solubilidad, al cociente entre el volumen de gas disuelto y el volumen de solvente, cuando el gas en contacto con el líquido se halla a la presión parcial de 1 atmósfera absoluta
- 3. 6.-¿Diferencia entre peso y masa? La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Todos los cuerpos están hechos de materia, en mayor o menor medida. La masa se mide en una balanza y la unidad de medida es el kilogramo (kg). Su valor es constante, no dependiendo de la altitud y latitud. Es una magnitud escalar y sufre aceleraciones. El peso es la fuerza que ocasiona la caída de los cuerpos. La masa de los cuerpos es atraída por la fuerza de gravedad de la Tierra, esa fuerza hace que el cuerpo (la masa) tenga un peso. El peso se mide con un dinamómetro y la unidad de medida es el Newton (N). Su valor varía según su posición, dependiendo de la altitud y latitud. Es una magnitud vectorial y produce aceleraciones. 7.-¿Qué son las propiedades elásticas de los sólidos? En las aplicaciones técnicas se utiliza una amplia variedad de materiales. En general. La aplicabilidad de un material depende de sus propiedades mecánicas. En algunos casos, conviene que el material resista una fuerza o momento de torsión aplicada; por ejemplo, los que se aplican al eje de un automóvil. En otros casos, se requiere un material que pueda estirarse o deformarse fácilmente; por ejemplo, la goma es el caso de la banda de hule de una llanta de automóvil. Un aspecto importante de la ciencia de los materiales es la caracterización de las propiedades mecánicas que posee un cuerpo. Las propiedades de un material dependen de su composición y de su estructura interna. Los procesos internos que ocurren en los materiales cuando son sometidos a fuerzas resultan complejos. No obstante, se manifiestan en cambios de sus propiedades volumétricas, las cuales es posible medir físicamente. Los términos y parámetros con que se describe el comportamiento de los materiales constituirán el tema central del presente capítulo. 8.- ¿Qué es esfuerzo? Esfuerzo, acción de emplear gran fuerza física o moral con algún fin determinado. 9.- ¿Qué es esfuerzo de tensión? Se conoce como fuerza de tensión a la fuerza que, aplicada a un cuerpo elástico, tiende a producirle una tensión; este último concepto posee diversas definiciones, que dependen de la rama del conocimiento desde la cual se analice. 10.- ¿Qué es esfuerzo de compresión? El esfuerzo de compresión es la resultante de las tensiones o presiones que existen dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada dirección (coeficiente de Poisson). 11.- ¿Qué es deformación longitudinal? Si a una barra de longitud l le aplicamos una fuerza de tracción y la barra sufre un alargamiento, se define alargamiento o deformación longitudinal como: La deformación longitudinal es la variación relativa de longitud. La relación entre la fuerza F y el alargamiento viene dada por el coeficiente de rigidez. El coeficiente de rigidez depende de la geometría del cuerpo, de su temperatura y presión y, en algunos casos, de la dirección en la que se deforma (anisotropía). 12.- Ley de Hooke En física, la ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente formulada para casos de estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismoF:
- 4. epsilon = frac{delta}{L} = frac{F}{AE} siendo delta el alargamiento, L la longitud original, E: módulo de Young, A la sección transversal de la pieza estirada. La ley se aplica a materiales elásticos hasta un límite denominado límite elástico. Esta ley recibe su nombre de Robert Hooke, físico británico contemporáneo de Isaac Newton, y contribuyente prolífico de la arquitectura. Esta ley comprende numerosas disciplinas, siendo utilizada en ingeniería y construcción, así como en la ciencia de los materiales. Ante el temor de que alguien se apoderara de su descubrimiento, Hooke lo publicó en forma de un famoso anagrama, ceiiinosssttuv, revelando su contenido un par de años más tarde. 13.- ¿Qué es limite elástico? El límite elástico, también denominado límite de elasticidad, es la tensión máxima que un material elastoplástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material experimenta un comportamiento plástico deformaciones permanentes y no recupera espontáneamente su forma original al retirar las cargas. 14.- ¿Qué es modulo de Young? El módulo de Young o módulo de elasticidad longitudinal es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza. Este comportamiento fue observado y estudiado por el científico inglés Thomas Young. Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se tracciona una barra, aumenta de longitud. 15.-Propiedades elásticas de algunos materiales (densidad y modulo de Young) Propiedades Elásticas de Materiales de Ingeniería Seleccionados Material Densidad (kg/m3) Módulo de Young 109 N/m2 Longitud Final Su 106 N/m2 Límite elástico Sy 106 N/m2 Aceroa 7860 200 400 250 Aluminio 2710 70 110 95 Vidrio 2190 65 50b ... Hormigónc 2320 30 40b ... Maderad 525 13 50b ... Hueso 1900 9b 170b ... Poliestireno 1050 3 48 ... 16.- ¿Define cada una de las propiedades liquidas? Compresión, del latín compressĭo, es la acción y efecto de comprimir. Este verbo refiere a estrechar, apretar, oprimir o reducir a menor volumen. La compresión puede ser un proceso físico o mecánico que consiste en someter a un cuerpo a la acción de dos fuerzas opuestas para que disminuya su volumen. Se conoce
- 5. como esfuerzo de compresión al resultado de estas tensiones. Expansión, del latín expansĭo, es la acción y efecto de extenderse o dilatarse (esparcir, desparramar, desenvolver, desplegar, dar mayor amplitud o hacer que algo ocupe más espacio). Difusión es la acción y efecto de difundir (propagar, divulgar o esparcir). El término, que procede del latín diffusio, hace referencia a la comunicación extendida de un mensaje. Viscosidad es una característica de los fluidos en movimiento, que muestra una tendencia de oposición hacia su flujo ante la aplicación de una fuerza. Cuanta más resistencia oponen los líquidos a fluir, más viscosidad poseen. Los líquidos, a diferencia de los sólidos, se caracterizan por fluir, lo que significa que al ser sometidos a una fuerza, sus moléculas se desplazan, tanto más rápidamente como sea el tamaño de sus moléculas. Si son más grandes, lo harán más lentamente. Tensión superficial es causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la interfase. La tensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. Capilaridad Propiedad en virtud de la cual la superficie libre de un líquido puesto en contacto con un sólido sube o baja en las proximidades de este, según que el líquido lo moje o no; sus efectos son especialmente aparentes en el interior de los tubos capilares o entre dos láminas muy próximas. La adherencia o adhesión es la fuerza que se opone a la separación de dos cuerpos puestos en contacto íntimo y se debe a la atracción mutua de las moléculas. Cuando se trata de dos cuerpos sólidos, aumenta con el pulido y las dimensiones de la superficie de contacto. Densidad y peso específico La densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así, un cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande es también mucho más denso. d = densidad d = m/v = masa/ volumen = kg/m3 Esto es debido a la relación de Peso, asi, P = m · g existente entre masa y peso. El peso específico representa la fuerza con que la Tierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerada. Pe = P/v = peso/volumen = Newton/m3 La unidad del peso específico en el SI es el N/m3 La relación entre peso específico y densidad es la misma que la existente entre peso y masa. En efecto: siendo g la aceleración de la gravedad.
- 6. Peso = P = m*g = masa*gravedad 17.- ¿características elásticas de los líquidos? Se encuentran en la naturaleza y en nuestra vida diaria.- Existen miles de sustancias líquidas en la naturaleza y en nuestra vida diaria Cohesión Débil.- Las moléculas de los líquidos presentan una cohesión débil, es lo que mantiene a las moléculas unidas entre sí evitando la dispersión de las moléculas por lo que las mismas pueden deslizarse unas sobre de otras, lo que favorece que posean la capacidad de adaptabilidad a los recipientes en donde estén contenidos, y posean poca resistencia (casi nula) a los cambios de forma. Viscosidad.- La viscosidad es una de las propiedades que comparten los líquidos y demás fluidos, la viscosidad es la propiedad que poseen algunas sustancias en donde sus moléculas “rozan” a otras moléculas causando que se oponga una resistencia al movimiento uniforme de la masa de la sustancia liquida. Incompresibilidad.- La incompresibilidad es una de las características que poseen los líquidos, la cual se opone a la compresibilidad, es decir, es la oposición que presentan las moléculas de un líquido a ser comprimidas. Difusión.-La difusión es la propiedad que poseen os líquidos que permite que se puedan fusionar con otras sustancias líquidas, es lo que sucede cuando se agrega agua azucarada a agua simple, permitiendo la fusión de ambas partes. Solubilidad.- La solubilidad es la capacidad máxima que posee un soluto para disolverse en un disolvente a una temperatura determinada, por ejemplo la sal o el azúcar se disuelven fácilmente en el agua líquida a temperatura ambiente, de la misma manera sucede con otras sustancias en otros líquidos como la acetona y otros, en donde puede variar dependiendo de la temperatura o de la presión existente. Vaporización y Solidificación.- Es una de las cualidades que presentan los líquidos dependiendo de la temperatura a la que sean sometidos, a temperaturas bajas tienden a solidificarse mientras que a temperaturas altas tienden a vaporizarse, es lo que sucede por ejemplo en el caso del agua que a temperaturas bajas se convierte en hielo y a temperaturas altas en vapor de agua,. 18.- ¿Qué es hidrostática? se describe como presión al acto y resultado de comprimir, estrujar o apretar; a la coacción que se puede ejercer sobre un sujeto o conjunto; o la magnitud física que permite expresar el poder o fuerza que se ejerce sobre un elemento o cuerpo en una cierta unidad de superficie. 19.- ¿Qué es presión? La presión se define como fuerza por unidad de área. Para describir la influencia sobre el comportamiento de un fluido, usualmente es mas conveniente usar la presión que la fuerza. La unidad estándar de presión es el Pascal, el cual es un Newton por metro cuadrado. 20.- ¿Qué es presión atmosférica? Se conoce como presión atmosférica a aquella presión que ejerce el aire en cualquier punto de la atmósfera. Si bien cuando uno se refiere a este tipo de presión se está hablando de la presión atmosférica que ocurre sobre el planeta tierra, la misma cuestión puede hacerse extensible a otros planetas e incluso satélites. 21.- ¿Qué es presión absoluta? La presión es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando uniformemente en un metro cuadrado (m²).
- 7. 22.- ¿Principio de Pascal? En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido, es decir, la presión en todo el fluido es constante. 23.- ¿Qué es prensa hidráulica? La prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores. 24.- Principio de Arquímedes El principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado. La explicación del principio de Arquímedes consta de dos partes como se indica en las figuras: El estudio de las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido. La sustitución de dicha porción de fluido por un cuerpo sólido de la misma forma y dimensiones. 25.- ¿Qué es fuerza de flotación o empuje? La fuerza de empuje es una fuerza que aparece cuando sumerges un cuerpo cualquiera en un fluido. El modulo de esta fuerza de empuje viene dado por el peso del volumen del fluido desalojado. Esto es conocido como ley o principio de Arquímedes.