Corriente e, corriente cd, malllas y nodos

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas eléctricas.

LUZ, REFRACCIÓN Y LENTES

Las lentes.

Una lente es una pieza fabricada con un material transparente donde se produce refracción de la luz. Las lentes que son más gruesas en el centro que en los bordes se denominan cóncavas. Por su comportamiento ante los rayos luminosos, las lentes se clasifican en convergentes y divergentes.

Las lentes convergentes concentran los rayos. Los que inciden paralelos al eje óptico se refractan y concentran en el punto F o foco principal de la lente.

Las lentes divergentes separan los rayos de luz. El foco principal, F, es el punto donde se unen las prolongaciones imaginarias de los rayos refractados.

Las lentes convexas se comportan ante los rayos de luz como lentes convergentes y las lentes cóncavas se comportan como lentes divergentes.

La refracción de la luz

Se denomina refracción luminosa al cambio que experimenta la dirección de propagación de la luz cuando atraviesa oblicuamente la superficie de separación de dos medios transparentes de distinta naturaleza. Las lentes, las máquinas fotográficas, el ojo humano y, en general, la mayor parte de los instrumentos ópticos basan su funcionamiento en este fenómeno óptico.

El fenómeno de la refracción va, en general, acompañado de una reflexión, más o menos débil, producida en la superficie que limita los dos medios transparentes. El haz, al llegar a esa superficie límite, en parte se refleja y en parte se refracta, lo cual implica que los haces reflejado y refractado tendrán menos intensidad luminosa que el rayo incidente. Dicho reparto de intensidad se produce en una proporción que depende de las características de los medios en contacto y del ángulo de incidencia respecto de la superficie límite. A pesar de esta circunstancia, es posible fijar la atención únicamente en el fenómeno de la refracción para analizar sus características.

Las leyes de la refracción

Al igual que las leyes de la reflexión, las de la refracción poseen un fundamento experimental. Junto con los conceptos de rayo incidente, normal y ángulo de incidencia, es necesario considerar ahora el rayo refractado y el ángulo de refracción o ángulo que forma la normal y el rayo refractado.

Sean 1 y 2 dos medios transparentes en contacto que son atravesados por un rayo luminoso en el sentido de 1 a 2 y e1 y e2 los ángulos de incidencia y refracción respectivamente. Las leyes que rigen el fenómeno de la refracción pueden, entonces, expresarse en la forma:

LUZ, REFLEXION Y ESPEJO

Cuando los fenómenos poseen semejanzas se agrupan en una parte de la ciencia, recibiendo el agrupamiento un nombre particular. Tal es el caso de los fenómenos relacionados con la luz que agrupados reciben el nombre de fenómenos ópticos u óptica.

La óptica, a su vez, para facilitar su estudio se subdivide en Óptica Geométrica y Óptica Física. La primera estudia los fenómenos relacionados con la propagación rectilínea de la luz como la reflexión y refracción de la luz y la segunda los relacionados con características propias de las ondas como la difracción, la interferencia, la polarización, la dispersión, la absorción, etc.

Continuaremos nuestro estudio con la reflexión de la luz en espejos planos y esféricos; no trataremos los espejos cilíndricos ni parabólicos.

Espejo es una superficie pulida que refleja especularmente un rayo de luz incidente.

Por lo que respecta a la reflexión de la luz, esta puede ser especular o difusa; es especular si un rayo incidiendo oblicuamente en un obstáculo rebota regresando a su medio de propagación sin dividirse y en una dirección determinada por las leyes de la reflexión, descritas con anterioridad; por otro lado, la reflexión es difusa si el rayo al incidir en un obstáculo se parte resultando rayos en direcciones diferentes.

Sonido

Transmisión del sonido en un fluido. Se produce una onda de presión por compresión, que hace que el resto de las partículas se compriman entre ellas.

Un tambor produce un sonido debido a la vibración de una membrana tensa sobre una caja de resonancia.

Un Micrófono Sennheiser.

El sonido (del latín sonĭtus, por analogía prosódica con ruido, chirrido, rugido, etc.), en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación de ondas mecánicas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.

El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras y ondas acústicas que se producen cuando las oscilaciones de la presión del aire, son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión.¹ En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.

Representación esquemática del oído, propagación del sonido. Azul: ondas sonoras. Rojo: tímpano. Amarillo: Cóclea. Verde: células de receptores auditivos. Púrpura: espectro de frecuencia de respuesta del oído. Naranja: impulso del nervio.

La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de un medio elástico sólido, líquido o gaseoso. Entre los más comunes se encuentran el aire y el agua. No se propagan en el vacío, al contrario que las ondas electromagnéticas. Si las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal y si las vibraciones son perpendiculares a la dirección de propagación es una onda transversal.

La fonética acústica concentra su interés especialmente en los sonidos del habla: cómo se generan, cómo se perciben, y cómo se pueden describir gráfica o cuantitativamente.

Efecto Doppler

Un micrófono inmóvil registra las sirenas de los automóviles de policía en movimiento en diversos tonos, dependiendo de su dirección relativa.

Cambio de la longitud de onda provocado por el movimiento del emisor.

Una animación que ilustra cómo el efecto Doppler provoca que el motor de automóvil o una sirena produzca un sonido más agudo cuando se está acercando que cuando se aleja. Los círculos de color rosa representan las ondas de sonido.

Efecto Doppler del flujo de agua alrededor de un cisne.

	Bocina de automóvil en marcha
¿Problemas al reproducir este archivo?

El efecto Doppler, llamado así por el físico austriaco Christian Andreas Doppler, es el cambio de frecuencia aparente de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador.¹

Hay ejemplos cotidianos del efecto Doppler en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) puede parecer insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel del mar (unos 1235 km/h), sin embargo, se trata de aproximadamente un 4 % de la velocidad del sonido, fracción suficientemente grande como para provocar que se aprecie claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono más agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo pasa al lado del observador.

En el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, produciéndose un corrimiento hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como espectrómetros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de la luz, sí sería apreciable de forma directa la variación de longitud de onda.

ONDAS MECANICAS

Onda mecánica

Los círculos concéntricos que se expanden en el agua son una onda de superficie.

Una onda mecánica es una perturbación de las propiedades mecánicas de un medio material (posición, velocidad y energía de sus átomos o moléculas) que se propaga en el medio.

Todas las ondas mecánicas requieren:

1. Alguna fuente que cree la perturbación.
2. Un medio en el que se propague la perturbación.
3. Algún medio físico a través del cual elementos del medio puedan influir uno al otro.

El sonido es el ejemplo más conocido de onda mecánica, que en los fluidos se propaga como onda longitudinal de presión. Los terremotos, sin embargo, se modelizan como ondas elásticas que se propagan por el terreno. Por otra parte, las ondas electromagnéticas no son ondas mecánicas, pues no requieren un material para propagarse, ya que no consisten en la alteración de las propiedades mecánicas de la materia (aunque puedan alterarlas en determinadas circunstancias) y pueden propagarse por el espacio libre (sin materia).

TIPOS DE ONDAS:

Ondas longitudinales

Un movimiento ondulatorio se denomina onda longitudinal cuando las partículas del medio sometidas a la oscilación vibran en la misma dirección en la que se propaga la onda.

Esta forma de movimiento ondulatorio es característica de la propagación de las ondas de sonido en el aire, en los líquidos no viscosos y en los gases en general, por lo que también reciben el nombre de ondas sonoras.

Ondas transversales

En el tipo de movimiento ondulatorio denominado onda transversal, las partículas del medio vibran en dirección perpendicular a la de propagación de la onda. Un ejemplo de onda transversal es el movimiento que se produce al lanzar una piedra sobre el agua de un estanque en reposo.

Las ondas transversales tienen lugar, sobre todo, en sólidos y líquidos viscosos, aunque en estos materiales también es posible la propagación de ondas longitudinales.

PROCESOS TERMODINAMICOS

                     

Proceso isocórico

Proceso isocórico en un diagrama P-V.

Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ${\displaystyle \Delta V=0}$. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que éste se define como:

${\displaystyle \Delta W=P\Delta V}$,

donde P es la presión (el trabajo es cero pues no hay cambio de volumen)

En un diagrama P-V, un proceso isocórico aparece como una línea vertical.

Proceso adiabático

En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquel en el cual el sistema termodinámico (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isentrópico. El extremo opuesto, en el que tiene lugar la máxima transferencia de calor, causando que la temperatura permanezca constante, se denomina proceso isotérmico.

El término adiabático hace referencia a volúmenes que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un límite adiabático. Otro ejemplo es la temperatura adiabática de llama, que es la temperatura que podría alcanzar una llama si no hubiera pérdida de calor hacia el entorno. En climatización los procesos de humectación (aporte de vapor de agua) son adiabáticos, puesto que no hay transferencia de calor, a pesar que se consiga variar la temperatura del aire y su humedad relativa.

El calentamiento y enfriamiento adiabático son procesos que comúnmente ocurren debido al cambio en la presión de un gas, que conlleva variaciones en volumen y temperatura. Los nuevos valores de las variables de estado pueden ser cuantificado usando la ley de los gases ideales.

Acorde con el primer principio de la termodinámica,

${\displaystyle \Delta U+W=0\qquad \qquad \qquad (1)}$

donde U es la energía interna del sistema y W es el trabajo realizado por el sistema. Cualquier trabajo (W) realizado debe ser realizado a expensas de la energía U, mientras que no haya sido suministrado calor Q desde el exterior. El trabajo W realizado por el sistema se define como

${\displaystyle W=P\Delta V\qquad \qquad \qquad \qquad (2)}$

Si se relaciona el tema del proceso adiabático con las ondas, se debe tener en cuenta que el proceso o carácter adiabático solo se produce en las ondas longitudinales

PROCESO DIATERMICO

·         Un proceso diatérmico quiere decir que deja pasar el calor fácilmente.

·         Una interacción térmica es cualquier otro tipo de intercambio de energía. En este caso la pared se denomina diatérmica.

·         Diatérmico también puede entenderse por isotérmico , significa que no hay cambio de temperatura debido a una pared diatérmica que aísla el sistema del medio ambiente

·         En cuanto diatérmicos se refieren a que el sistema tiene un intercambio de energía con los alrededores, un ejemplo, nosotros, los seres humanos, somos sistemas diatérmicos, ya que estamos intercambiando energía con nuestro ambiente

·         Una pared diatérmica es aquella que permite la transferencia de energía térmica (calor) pero, sin que haya transferencia de masa. El opuesto es una pared adiabática que es la que impide la transferencia de energía en forma de calor. 

·         Cualquier superficie real es una superficie diatérmica, por ejemplo, un vaso, los    muros de una casa, etc., todos en mayor o menor grado permiten la transferencia de calor.

 PROCESOS TERMODINÁMICOS