3469853
Description
Mind Map by Jordi Alejandro , updated more than 1 year ago
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Created by Jordi Alejandro
about 9 years ago
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Módulo 1. Física de ondas y fluidos
- TEMA 1. Fluidos en reposo
- Principio de Pascal
- ρ = m/v
ρ=Densidad
m=Masa
v=Volumen
- La presión
aplicada a un
fluido encerrado
se transmite sin
disminución a
todas partes del
fluido y las
paredes del
recipiente.
- P = F1 / A1 = F2 / A2
F=Fuerza A=Área P=Presión
- P = ρgh
ρ=Densidad
g=Gravedad
h=Altura
P=Presión
- P = Dh
- P = F1 / A1 = F2 / A2
F=Fuerza A=Área P=Presión
- P = F/A
P=Presión
F=Fuerza
A=Área
- Unidad de
presión es el
Pascal
1Pascal = 1Pa
= 1 N/m^2
- La masa de aire de
la atmósfera ejerce
una presión, conocida
como presión
atmosférica, la cual
puede variar con la
altitud y el tiempo y
que al nivel del mar
es de una atmósfera.
- 1 atm = 1.013 x 10^5 Pa
- 1 atm = 1.013 x 10^5 Pa
- La masa de aire de
la atmósfera ejerce
una presión, conocida
como presión
atmosférica, la cual
puede variar con la
altitud y el tiempo y
que al nivel del mar
es de una atmósfera.
- Unidad de
presión es el
Pascal
1Pascal = 1Pa
= 1 N/m^2
- ρ = m/v
ρ=Densidad
m=Masa
v=Volumen
- Flotación y principio de Arquímedes
- Si un cuerpo está
parcial o
totalmente
sumergido en un
fluido, éste ejerce
una fuerza hacia
arriba sobre el
cuerpo igual al
peso del fluido
desplazado por el
cuerpo.
- A la fuerza
hacia arriba
de la que
habla
Arquímedes
le
llamaremos
fuerza de
flotación, la
cual se
puede
calcular
como la
masa del
objeto por la
gravedad
- B = mg = ρVg
B=Fuerza de flotación
m=Masa del fluido
desplazado
ρ=Densidad del fluido
V=Volumen
g=Gravedad
- B = mg = ρVg
B=Fuerza de flotación
m=Masa del fluido
desplazado
ρ=Densidad del fluido
V=Volumen
g=Gravedad
- A la fuerza
hacia arriba
de la que
habla
Arquímedes
le
llamaremos
fuerza de
flotación, la
cual se
puede
calcular
como la
masa del
objeto por la
gravedad
- Si un cuerpo está
parcial o
totalmente
sumergido en un
fluido, éste ejerce
una fuerza hacia
arriba sobre el
cuerpo igual al
peso del fluido
desplazado por el
cuerpo.
- Tensión superficial
- La superficie del
líquido se comporta
como si fuera una
membrana en
tensión, logrando
que algunos
insectos puedan
“caminar” sobre el
agua. Se debe a que
todas las moléculas
de un líquido
ejercen fuerzas de
atracción entre sí.
- La fuerza neta
sobre una molécula
dentro del volumen
del líquido es cero,
pero una molécula
en la superficie es
atraída hacia el
volumen. Por esa
razón, el líquido
tiende a reducir al
mínimo su área
superficial, tal como
lo hace una
membrana estirada.
- h = 2σ/prg
- h = 2σ/prg
- La superficie del
líquido se comporta
como si fuera una
membrana en
tensión, logrando
que algunos
insectos puedan
“caminar” sobre el
agua. Se debe a que
todas las moléculas
de un líquido
ejercen fuerzas de
atracción entre sí.
- Un fluido que no se
desplaza y que está
contenido en un
recipiente, por lo tanto
no fluye.
- Principio de Pascal
- TEMA 2. Dinámica de fluidos
- Ecuación de continuidad
- Flujo laminar es el
movimiento de un
fluido en el que
cada partícula del
fluido sigue la
misma trayectoria
que la seguida por
las partículas que
la precedieron.
- Q = V/t
Q=Flujo o
caudal
V=Volumen
t=Tiempo
- Q = vA
Q=Caudal
v=Velocidad
A=Área
- Q1 = Q2
- Q1 = Q2
- Q = V/t
Q=Flujo o
caudal
V=Volumen
t=Tiempo
- v1A1 = v2A2
- Flujo laminar es el
movimiento de un
fluido en el que
cada partícula del
fluido sigue la
misma trayectoria
que la seguida por
las partículas que
la precedieron.
- Son todos los fluidos
en movimiento, puede
ser un fluido
incomprensible y por
esto se vuelve rama
de la física por la cual
estudiar,.
- Ecuación de Bernoulli
- El trabajo neto
realizado sobre
un elemento de
fluido por la
presión del
fluido
circundante es
igual al cambio
en la energía
cinética más el
cambio en la
energía potencial
gravitacional
- p1+ρgy1+1/2ρv^2 = p2+ρgy2+1/2
simplificado tendríamos, que
ρgy1+1/2ρv^2 = ρgy2
- p1+ρgy1+1/2ρv^2 = p2+ρgy2+1/2
simplificado tendríamos, que
ρgy1+1/2ρv^2 = ρgy2
- El trabajo neto
realizado sobre
un elemento de
fluido por la
presión del
fluido
circundante es
igual al cambio
en la energía
cinética más el
cambio en la
energía potencial
gravitacional
- Teorema de Torricelli
- Este puede aplicar en
situaciones físicas
donde la velocidad, la
altura o la presión de
un fluido sean
constantes.
- v1 = √2g(y2-y1)
- v1 = √2g(y2-y1)
- Este puede aplicar en
situaciones físicas
donde la velocidad, la
altura o la presión de
un fluido sean
constantes.
- Fluidos no ideales
- La viscosidad es fricción
interna en un fluido. Las
fuerzas viscosas se oponen al
movimiento de una porción de
un fluido en relación con otra.
Otro concepto importante de
los fluidos no ideales, es la
turbulencia.
- Para saber si el flujo es laminar o
turbulento se emplea un
parámetro adimensional que
depende de la velocidad que lleva el
fluido, del diámetro de la tubería,
de la viscosidad del fluido, el
número de Reynolds, que se
expresa como Re.
- Re < 2300 Flujo laminar.
2300 < Re < 4000 Zona de
transición entre el flujo
laminar y el flujo turbulento
Re > 4000 Flujo turbulento
- Re < 2300 Flujo laminar.
2300 < Re < 4000 Zona de
transición entre el flujo
laminar y el flujo turbulento
Re > 4000 Flujo turbulento
- La viscosidad es fricción
interna en un fluido. Las
fuerzas viscosas se oponen al
movimiento de una porción de
un fluido en relación con otra.
Otro concepto importante de
los fluidos no ideales, es la
turbulencia.
- Ecuación de continuidad
- TEMA 3. Vibración
- Una repetición de la
deformación que sufre el
cuerpo cuando la
repetición se realiza
dentro del nivel auditivo,
nuestros oídos captan
estas vibraciones.
- Ecuaciones de movimiento
- La posición de un
punto en el
movimiento armónico
simple, cuyo símbolo
es la letra x
- x = Xsinxωt
Xsin2πft
X=Amplitud del
desplazamiento
- x = Xsinxωt
Xsin2πft
X=Amplitud del
desplazamiento
- La velocidad de
cualquier punto
cuyo símbolo es
la letra v, se
define como la
rapidez con la
que varía la
posición x
- v = ωXcosωt = Vcosωt v = Vcosπft
V=ωx es la amplitud de la velocidad
- v = ωXcosωt = Vcosωt v = Vcosπft
V=ωx es la amplitud de la velocidad
- La aceleración de
cualquier punto cuyo
símbolo es la letra a, se
define como la rapidez
con la que varía la
velocidad v.
- a = -aω^2Rsinωt a = -Asin2πft
A = -ω^2X es la amplitud de
aceleración
- a = -aω^2Rsinωt a = -Asin2πft
A = -ω^2X es la amplitud de
aceleración
- La posición de un
punto en el
movimiento armónico
simple, cuyo símbolo
es la letra x
- Movimiento armónico simple
- Un cuerpo tiene
movimiento periódico
cuando sus propiedades, se mueve de un
lado a otro, la trayectoria
del movimiento es fija,
regresa a cada posició,
regresa a cada velocidad,
en un intervalo de tiempo
definido.
- Un cuerpo tiene movimiento
armónico simple cuando sus
propiedades, el movimiento es
periódico, en ausencia de fricción,
producido por una fuerza de
restitución, fuerza directamente
proporcional al desplazamiento,
fuerza en dirección opuesta al
desplazamiento
- Periodo T Segundo s
Frecuencia F Hertz Hz
Ángulo Radián rad
Frecuencia angular
Radián/segundo rad/s
- 1Hz = 1/s
- f = 1/T
- ω = 2πf
- T = 1/f
- 1Hz = 1/s
- Periodo T Segundo s
Frecuencia F Hertz Hz
Ángulo Radián rad
Frecuencia angular
Radián/segundo rad/s
- Un cuerpo tiene movimiento
armónico simple cuando sus
propiedades, el movimiento es
periódico, en ausencia de fricción,
producido por una fuerza de
restitución, fuerza directamente
proporcional al desplazamiento,
fuerza en dirección opuesta al
desplazamiento
- Un cuerpo tiene
movimiento periódico
cuando sus propiedades, se mueve de un
lado a otro, la trayectoria
del movimiento es fija,
regresa a cada posició,
regresa a cada velocidad,
en un intervalo de tiempo
definido.
- Fenómenos de onda
- f = 1/2π √-A/X
- Un resorte se especifica por
una constante llamada k,
que nos define el
desplazamiento que puede
llegar a tener al aplicarle
una fuerza a uno de sus
extremos.
- FMáxima = -KXMáxima FMáxima = mA
(ecuación B) A = -kx/m juntándolas
obtendríamos f = 1/2π √k/m
- FMáxima = -KXMáxima FMáxima = mA
(ecuación B) A = -kx/m juntándolas
obtendríamos f = 1/2π √k/m
- f = 1/2π √-A/X
- Péndulo
- Consiste en una cuerda de longitud L, y de un cuerpo de
masa m. Como se estableció en la sección anterior F = -kx. La
longitud del arco x que recorre el cuerpo desde su posición
entre el centro y un extremo está dada por x = Lθ , por lo
que la fuerza queda como F = -kLθ
- f = 1/2π √g/L = .4985√1/L Hz
- f = 1/2π √g/L = .4985√1/L Hz
- Consiste en una cuerda de longitud L, y de un cuerpo de
masa m. Como se estableció en la sección anterior F = -kx. La
longitud del arco x que recorre el cuerpo desde su posición
entre el centro y un extremo está dada por x = Lθ , por lo
que la fuerza queda como F = -kLθ
- Una repetición de la
deformación que sufre el
cuerpo cuando la
repetición se realiza
dentro del nivel auditivo,
nuestros oídos captan
estas vibraciones.
- TEMA 4. Ondas
- Una onda mecánica
es una perturbación
física en un medio
elástico.
- Ondas en reposos y resonancia
- La perturbación se puede propagar
en dirección transversal a la
vibración de cada partícula del cuerpo
como en el caso de una cuerda. Y en
dirección longitudinal a la vibración
de cada partícula del cuerpo como en
el caso de un resorte.
- μ = m/L kg/m
- v = √F/μ m/s
- Velocidad de propagación de onda
- v = λ/T
- v = λ/T
- μ = m/L kg/m
- La perturbación se puede propagar
en dirección transversal a la
vibración de cada partícula del cuerpo
como en el caso de una cuerda. Y en
dirección longitudinal a la vibración
de cada partícula del cuerpo como en
el caso de un resorte.
- Los sismos y su relación con las ondas
- Cuando se produce una perturbación por el
movimiento de las placas tectónicas de la tierra,
produce una propagación de onda a través del
casquete terrestre en diversos lugares del
planeta tiene diferentes densidades:
longitudinales, transversales, ondas rayleigh,
ondas love la velocidad de propagación de ondas
dependen de: contenido en minerales, estado de
compacidad, porosidad, relleno de poros, textura y
estructura de roca, temperatura y presión.
- Cuando se produce una perturbación por el
movimiento de las placas tectónicas de la tierra,
produce una propagación de onda a través del
casquete terrestre en diversos lugares del
planeta tiene diferentes densidades:
longitudinales, transversales, ondas rayleigh,
ondas love la velocidad de propagación de ondas
dependen de: contenido en minerales, estado de
compacidad, porosidad, relleno de poros, textura y
estructura de roca, temperatura y presión.
- Ondas sonoras
- El sonido es de una onda mecánica
longitudinal que se propaga a través
del medio elástico para que subsista
un sistema de sonido deben existir
fuente de vibración mecánica y medio
elástico.
- L = λ/2
- f1 = v/λ = v/2L
- f2 = 2f1
- Tubo cerrado
f1 = 1/4 v/L
- f2 = v/λ = 3/4 v/L
- f2 = 3f1
- f2 = 3f1
- v = d/t
- L = λ/2
- L = λ/4
- L = λ/2
- El sonido es de una onda mecánica
longitudinal que se propaga a través
del medio elástico para que subsista
un sistema de sonido deben existir
fuente de vibración mecánica y medio
elástico.
- Una onda mecánica
es una perturbación
física en un medio
elástico.
- TEMA 5. Sonido
- Fenómeno producido en
el oído por un conjunto
de vibraciones que se
propagan por un medio
elástico, como el aire.
- La velocidad del sonido depende
del medio, en el aire a 0°C y a
nivel del mar es v = 331 m/s
- Efecto Doppler
- Se refiere al cambio aparente en la
frecuencia de una fuente de sonido cuando
hay un movimiento relativo de la fuente y del
oyente.
- f' = f (vm-vo/vm-vf)
- λ = v/f
- f' = f (vm-vo/vm-vf)
- Se refiere al cambio aparente en la
frecuencia de una fuente de sonido cuando
hay un movimiento relativo de la fuente y del
oyente.
- Efecto Doppler
- Fenómeno producido en
el oído por un conjunto
de vibraciones que se
propagan por un medio
elástico, como el aire.
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