Este documento resume los principales conceptos de física aprendidos por Eugenio Dominguez durante el 11o curso. Explica la presión atmosférica y presión hidrostática, así como los principios de Arquímedes, Pascal, continuidad y Bernoulli. También cubre conceptos de calor, temperatura, calor específico y calor latente, y las primeras leyes de la termodinámica.
2. ¿Qué es presión atmosférica?
La presión atmosférica, es la fuerza que ejerce el aire sobre la superficie
terrestre.
¿Qué es presión hidrostática?
La presión hidrostática es la fuerza por unidad de área que ejerce un
fluido sobre las paredes del recipiente donde está contenido, y sobre
cualquier cuerpo que se encuentre sumergido.
¿En qué consiste el principio de Arquímedes?
El principio de Arquímedes consiste en que un cuerpo sumergido parcial
o totalmente en un fluido cualquiera que se encuentre en reposo,
experimenta una fuerza vertical y hacia arriba igual al peso del volumen
del fluido desalojado.
3. ¿En qué consiste el principio de Pascal?
El principio de Pascal consiste en que la presión ejercida sobre un
determinado punto de un líquido se transmite en todas las direcciones
con la misma intensidad y siempre en dirección perpendicular a la
superficie donde se encuentra el punto de aplicación.
¿Qué es calor específico?
El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad
de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o
sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad .
¿Qué es calor latente?
El calor latente es la cantidad de calor que necesita una sustancia para
pasar del estado sólido a líquido o de líquido a gas sin ningún cambio de
temperatura.
¿Qué indica la primera ley de la termodinámica?
La primera ley de la termodinámica indica que si se realiza trabajo sobre
un sistema o intercambia calor con otro, la energía interna del sistema
cambiará, logrando así un equilibrio térmico entre dichos sistemas.
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5. La Física, es la ciencia que nos permite conocer con exactitud los fenómenos
de la naturaleza y las leyes que la rigen; y por tal motivo, en este período,
hemos analizado ciertos conocimientos que hacen parte de ella, los cuales se
hacen necesarios para entender mejor cómo funciona nuestro entorno. Y en
evidencia de lo aprendido, me dispongo a relatar en este informe, todo lo
visto en dicho período.
El año escolar, inició con un tema llamado Presión, siendo ésta la relación
entre la intensidad de una fuerza que actúa normalmente sobre un cuerpo y
la superficie sobre la que se reparte la acción de dicha fuerza. De allí, aprendí
a distinguir que la fuerza es directamente proporcional a la presión e
inversamente al área; por consiguiente, establecí que a mayor fuerza, mayor
presión y a mayor área, menor es la presión. También, pude concluir que a
menor fuerza, hay menos presión y que a menor área, existe una presión
más alta.
6. La presión, a su vez, se divide en Presión hidrostática y atmosférica, de las
cuales, puedo exponer que la primera provoca, en fluidos en reposo,
una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del
objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Y, la
segunda, (Presión atmosférica) es la presión ejercida por el aire sobre la
superficie terrestre y que ésta es inversamente proporcional a la altura, lo
que quiere decir que si estamos en un lugar a más altura sobre el nivel del
mar, dicha presión será menor que si estamos en un lugar con la altura al
nivel del mar.
Después de lo anteriormente escrito, vimos cuatros principios que rigen
diversos fenómenos que ocurren en la naturaleza, que son: El principio de
Pascal, de Arquímedes, de Continuidad y por último, el de Bernoulli. Cada
uno de ellos, postula un enunciado diferente, que describiré a continuación:
El principio de Pascal, afirma que la presión que se ejerce sobre un líquido, se
transmite con la misma intensidad y en dirección perpendicular al punto de
aplicación. De este fundamento, conocí una aplicación muy importante, la
Prensa Hidráulica, que permite levantar grandes masas con sólo aplicar una
pequeña fuerza sobre uno de los émbolos con los que ella cuenta.
7. Con el principio de Arquímedes, que expresa que todo cuerpo sumergido en
un fluido experimenta una fuerza (el empuje) vertical y hacia arriba igual al
peso del fluido desalojado, descubrí que cuenta con tres principios de
flotabilidad que definen el hecho de que un cuerpo pueda sumergirse o no
dentro de un fluido cualquiera.
El principio de Continuidad, que enuncia que la masa de un fluido se conserva
cuando dicho fluido pasa a través de áreas diferentes, pero presenta una
variación en su rapidez de acuerdo al espacio por donde esté pasando. Por lo
tanto, se logra apreciar el siguiente ejemplo: Cierta masa de agua
atravesando un conducto de áreas desiguales, al viajar por la parte de menor
área, la rapidez es mayor que cuando transita por la que posee mayor
superficie.
Para terminar la parte que incluye éstas cuatro principios, estudiamos el de
Bernoulli, que manifiesta que el comportamiento de un fluido moviéndose a
lo largo de una línea corriente (sin viscosidad ni rozamiento) circulando por un
conducto cerrado mantendrá una energía constante a lo largo de su recorrido.
De aquí, se deduce el hecho de que los aviones puedan volar, ya que el flujo
de partículas de la masa de aire al chocar contra el borde de ataque del ala de
un avión, se separa y toma dos caminos;
8. uno más largo por encima, otro camino más corto por debajo. En la parte
superior se crea un área de baja presión que succiona hacia arriba venciendo,
en el caso del ala, la resistencia que opone la fuerza de gravedad.
Luego, profundizamos en dos lecciones relacionadas entre sí, cuyos nombres
son Calor y Temperatura. Por un lado, el calor es la transferencia de energía
entre distintos cuerpos o zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a
diferente temperatura. Y la temperatura, es una magnitud escalar que está
relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida
como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las
partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma
de vibraciones. De ahí, contemplé que el calor es lo que hace que la
temperatura aumente o disminuya. Si se añade calor, la temperatura
aumenta, pero si se le quita, la temperatura disminuye.
Por otro lado, incursionamos en dos unidades de Calor, ellos son el Calor
Específico y Latente; el calor específico se define como la cantidad de calor
que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema
termodinámico para elevar su temperatura en una unidad, en este caso,
observé que cada materia posee una cantidad de calor específico para que su
temperatura aumente o disminuya un grado.
9. El calor latente, es la cantidad de energía que hay que entregarle a una
determinada masa de sustancia para que esta cambie de estado (sólido,
líquido o gaseoso), por ejemplo: El agua necesita alcanzar una temperatura
de 100°C para pasar de estado líquido a gaseoso.
Como finalización del semestre, nos ilustramos con las Leyes de la
Termodinámica. La Ley De La Conservación De La Energía, explica que si se
realiza trabajo sobre un sistema o éste intercambia calor con otro,
la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley
permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el
sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna;
desde mi percepción y como consecuencia de lo aprendido, pienso que
dicha ley se asemeja con el concepto de Equilibrio Térmico.
La Ley De La Entropía En Aumento, declara que mientras la cantidad
permanece igual (Primera Ley), la calidad de la materia/energía se
deteriora gradualmente con el tiempo. La energía utilizable es
inevitablemente usada para la productividad, crecimiento y reparaciones.
En el proceso, la energía utilizable es convertida a energía inutilizable.