Movimiento Ondulatorio

La acción y efecto de mover recibe el nombre de movimiento. El verbo mover, por su parte, refiere a hacer que un cuerpo deje un lugar y pase a ocupar a otro, o a agitar una cosa o una parte el cuerpo. El movimiento, por lo tanto, puede vincularse al estado de los cuerpos mientras cambian de lugar.

Ondulatorio, por otra parte, es aquello que ondula o que se extiende en forma de ondulaciones. Cabe recordar que una onda es un movimiento que se propaga en un fluido, una curva que se produce en ciertas cosas flexibles o una perturbación tensional.

Todas estas definiciones nos permiten comprender la noción de movimiento ondulatorio, que es aquel movimiento que se propaga a través de ondas y que implica transporte de energía, pero no de materia. Ejemplos de movimientos ondulatorios se encuentran en la superficie del agua y en las partículas de un medio elástico.

El movimiento ondulatorio, pues, es la propagación de una perturbación de cierta propiedad de un medio, como la densidad, la presión o el campo magnético. El medio que experimenta la perturbación puede ser el agua, el aire o incluso el vacío.

Es posible distinguir diversos elementos en la onda del movimiento ondulatorio. Se puede hablar, en este sentido, de amplitud (la distancia entre el punto de máxima elongación y el punto medio de la onda), cresta (el punto de máxima de elongación), valle (el punto más bajo), período (el tiempo que tarda una onda en pasar de un punto de máxima amplitud al siguiente), frecuencia (el número de veces que la vibración se produce por unidad de tiempo) o longitud de onda (la distancia que existe entre el mismo punto de dos ondulaciones consecutivas).

Movimiento Armonico Simple

El movimiento armónico simple, también denominado movimiento vibratorio armónico simple es un movimiento rectilíneo con aceleración variable producido por las fuerzas que se originan cuando un cuerpo se separa de su posición de equilibrio, ejemplo el péndulo de un reloj o una masa suspendida de un resorte.

Un cuerpo oscila cuando se mueve periódicamente respecto a su posición de equilibrio. El movimiento armónico simple es el más importante de los movimientos oscilatorios, pues constituye una buena aproximación a muchas de las oscilaciones que se dan en la naturaleza y es muy sencillo de describir matemáticamente. Se llama armónico porque la ecuación que lo define es función del seno o del coseno.

Movimiento armónico simple en una dirección

En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s se mueve a lo largo del eje X, estando su posición x dada en función del tiempo t por las ecuaciones.

donde

A es la amplitud o elongación máxima.

ω la frecuencia angular.

ωt+φ la fase.

φ la fase inicial.

La partícula oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria o punto de equilibrio, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste, esta fuerza en todo momento dirige a la partícula hacia su posición de equilibrio y recibe el nombre de fuerza restauradora. En el MAS la posición, la velocidad, la aceleración y la fuerza varían con la posición en función del tiempo.

Segunda Ley de la Termodinámica

La segunda ley dice que "solamente se puede realizar un trabajo mediante el paso del calor de un cuerpo con mayor temperatura a uno que tiene menor temperatura". Al respecto, siempre se observa que el calor pasa espontáneamente de los cuerpos calientes a los fríos hasta quedar a la misma temperatura.

La segunda ley de la termodinámica da, además, una definición precisa de una propiedad llamada entropía (fracción de energía de un sistema que no es posible convertir en trabajo).

Para entenderla, la entropía puede considerarse como una medida de lo próximo o no que se halla un sistema al equilibrio; también puede considerarse como una medida del desorden (espacial y térmico) del sistema.

Pues bien, esta segunda ley afirma que "la entropía, o sea, el desorden, de un sistema aislado nunca puede decrecer. Por tanto, cuando un sistema aislado alcanza una configuración de máxima entropía, ya no puede experimentar cambios: ha alcanzado el equilibrio" (Ver: Procesos reversibles e irreversibles en la Naturaleza).

El cero absoluto implicaría falta total de movimiento atómico.

Como la entropía nunca puede disminuir, la naturaleza parece pues "preferir"’ el desorden y el caos. Puede demostrarse que el segundo principio implica que, si no se realiza trabajo, es imposible transferir calor desde una región de temperatura más baja a una región de temperatura más alta.

Termodinamica. Gases Ideales

La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura.

Empíricamente, se observan una serie de relaciones proporcionales entre la temperatura, la presión y el volumen que dan lugar a la ley de los gases ideales, deducida por primera vez por Émile Clapeyron en 1834.

Ley de Boyle-Mariotte

“A temperatura constante, los volúmenes de una masa gaseosa son inversamente proporcionales a las presiones que soporta”

[2.17]

esquema de la ley de boyle para un gas

Isoterma. Gráfico PV

Ley de Charles y Gay-Lussac

“a presión constante, los volúmenes de una masa de gas son directamente proporcionales a las respectivas temperaturas absolutas”

Gay-Lussac obtuvo experimentalmente:

o bien

[2.18]

Ley de Avogadro

“Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas"

La cantidad de material se describe en función del número de moles. Esta unidad de materia se corresponde a un número de partículas dado por la constante de Avogadro

N = 6.022 x 10²³ mol^-1     [2.19]

Simbólicamente la Ley de Avogadro se describe como:

V ∝ n     [2.20]

De acuerdo con la Ley de Avogadro, el volumen ocupado por un mol de cualquier gas es el mismo a una temperatura y presión fijas. Cuando T = 0°C y P = 1 atm, este volumen es de 22.4 L. Las condiciones antes mencionadas, T = 0°C y P = 1 atm, se denominan condiciones estándar, y se representa como PTE (presión y temperatura estándar).

El volumen de 1 mol de gas se representa como el volumen molar (Vm). Por lo tanto, la Ley de Avogadro se representa por la siguiente igualdad:

V_m = 22.4 lts a PTE    [2.21]

Si denominamos n al número de moles de un cierto gas, entonces el volumen ocupado por esta cantidad será:

V = n.V_m    [2.22]

Al igual que con las otras leyes, la Ley de Avogadro sólo se cumple para un gas poco denso.

Termodinámica. Gases Ideales Aplicada en Redes y Comunicaciones de Datos:

Un claro ejemplo de aplicación  podemos verlo en las provincias donde por ubicarse a mayor altura sobre el nivel del mar, encontramos que la presion es mayor y de igual manera la temperatura, esto afecta a muchos ordenadores que no son capacez de resistir estas condiciones y no pueden encender, en este caso se recomienda emplear portatiles con disco duro emcapsulado, para su correcto funcionamiento.

Termodinamica

Se identifica con el nombre de termodinámica a la rama de la física que hace foco en el estudio de los vínculos existentes entre el calor y las demás variedades de energía. Analiza, por lo tanto, los efectos que poseen a nivel macroscópico las modificaciones de temperatura, presión, densidad, masa y volumen en cada sistema.

Es importante subrayar que existe una serie de conceptos básicos que es fundamental conocer previamente a entender cómo es el proceso de la termodinámica. En este sentido uno de ellos es el que se da en llamar estado de equilibrio que puede definirse como aquel proceso dinámico que tiene lugar en un sistema cuando tanto lo que es el volumen como la temperatura y la presión no cambian.

De la misma forma está lo que se conoce por el nombre de energía interna del sistema. Esta se entiende como la suma de lo que son las energías de todas y cada una de las partículas que conforman aquel. En este caso, es importante subrayar que dichas energías sólo dependen de lo que es la temperatura.

El tercer concepto que es fundamental que conozcamos antes de conocer cómo es el proceso de la termodinámica es el de ecuación de estado. Una terminología con la que viene a expresarse la relación que existe entre lo que es la presión, la temperatura y el volumen.

La base de la termodinámica es todo aquello que tiene relación con el paso de la energía, un fenómeno capaz de provocar movimiento en diversos cuerpos. La primera ley de la termodinámica, que se conoce como el principio de conservación de la energía, señala que, si un sistema hace un intercambio de calor con otro, su propia energía interna se transformará. El calor, en este sentido, constituye la energía que un sistema tiene que permutar si necesita compensar los contrastes surgidos al comparar el esfuerzo y la energía interior.

La Termodinámica Aplicada en Redes y Comunicaciones de Datos:

De igual manera como en la transferencia de calor, tratamos al calor una vez mas, pero esta vez analizamos como dos cuerpo pueden llegar interactuar y llegar a un equilibrio termico, como cuando colocamos un cooler debajo de una laptop, teniendo como fin, buscar una temperatura de equilibrio que no dañe los componentes de servidor y así protegerla de recalentamientos.

Transferencia de Calor y Energia

En física, la transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la Segunda ley de la termodinámica. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.

Modos

Los modos son los diferentes tipos de procesos de transferencia de calor. Hay tres tipos:

Conducción: transferencia de calor que se produce a través de un medio estacionario -que puede ser un sólido o un fluido- cuando existe un gradiente de temperatura.

Convección: transferencia de calor que ocurrirá entre una superficie y un fluido en movimiento cuando están a diferentes temperaturas.

Radiación: en ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía en forma de ondas electromagnéticas.

Transferencia de Calor y Energía Aplicada en Redes y Comunicaciones de Datos:

Un claro ejemplo de transferencia de calor es el calor que desprende una placa cuando esta en funcionamiento, mas aun cuando se emplean programas pesados, por ello se aplican pequeños ventiladores en los "case" de tamaño normal, y un cooler al emplear una laptop durante mucho tiempo, una de las razones del calentamiento de los ordenadores es a veces el calor que radia nuestro propio cuerpo,por ejemplo cuando empleamos una laptop o una tablet, colocando sobre nuestras piernas, se puede notar que el aparato se calienta con mayor rapidez, ya que absorbe el calor de nuestro cuerpo, esto se debe evitar para un mejor cuidado de sus ordenadores portátiles en este caso.

Calorimetría

En este tema se estudiara la calorimetría, es decir la ciencia encargada de las mediciones de calor que se transfieren los cuerpos en aquellos fenómenos donde juega un papel importante la temperatura.

Como se sabe, la temperatura del cuerpo humano normalmente se mantiene en unos 36°C, mientras que la ambientes es genera, menor que el valor.Por ese motivo, hay una continua transmisión de calor de nuestro cuerpo al medio circundante.Si la temperatura de éste se mantiene baja,dicha transmisión se efectúa con mayor rapidez, y esto nos provoca la sensación de frío.Las prendas de abrigo atenúan esta sensación por que están hechas de materiales aislantes térmicos( por ejemplo, la lana), y reducen así la cantidad de calor que se transmiten de nuestro cuerpo al exterior.

CALOR:

 Es aquella forma de energía que se transfiere desde los cuerpos que se encuentran en mayor temperatura hacia los cuerpos que se encuentran a menor temperatura.Al calor también se le conoce como como energía térmica.

     Q/t= KA(T2-T1)/d

    K= coeficiente de conductividad térmica

     A= área de las cara de las láminas

     T1y T2= temperatura de las caras

     d= espesor

   t= tiempo

 No olvidar que para que el calor se transfiera de un cuerpo a otro, estos deben tener diferentes temperaturas

-Mediante la calorimetría se puede medir el calor en una reacción química o un cambio físico usando un instrumento llamado calorímetro. Pero también se puede emplear un modo indirecto calculando el calor que los organismos vivos producen a partir de la producción de dióxido de carbono y de nitrógeno (urea en organismos terrestres), y del consumo de oxígeno.
donde

ΔU = cambio de energía interna

Como la presión no se mantiene constante, el calor medido no representa el cambio de entalpía.
==Calorimetría a presión constante===)=P

El calor medido es igual al cambio en la energía interna del sistema menos el trabajo realizado:

Como la presión se mantiene constante, el calor medido representa el cambio de entalpía.

Termometria y Dilatacion Aplicada en Redes y Comunicaciones de Datos:

Respecto a la aplicacion de la calorimetria, se puede analizar el calentamiento que produce una bateria de laptop al emplear su gran cantidad de energia interna para mantener encendida a la portatil, esta bateria que tambien realiza un trabajo al igual que un procesador que también produce calor .