Física de Ondas y Fluidos

1. Formula de Densidad

   Nota:

   • En donde: p  = Densidad m = masa v = volúmen 
2. Formula de Presión

   Nota:

   • En donde: p = presión  F = Fuerza A = Área
   1. P= pgh

      Nota:

      • En donde: P= presión h= profundidad del objeto bajo la superficie del fluido p= densidad del Fluido g= 9.8 m/s^2   
      1. P= Dh

         Nota:

         • La multiplicación de la densidad de un material y la constante de gravedad da como resultado un peso específico, que representaremos con la letra D, de modo que la fórmula anterior puede expresarse como: 
3. El Pascal

   Nota:

   • Unidad de Presión
   1. Principio de Pascal

      Nota:

      • la presión aplicada a un fluido encerrado se transmite sin disminución a todas las partes del fluido y las paredes del recipiente

1. Principio de Arquímedes

   Nota:

   • 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
2. Fuerza de Flotación

   Nota:

   • 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; nos interesa el peso de ése volumen de fluido que fue desplazado; la fuerza de flotación (o fuerza boyante) Entonces: B= fuerza de flotación m= masa del fluido desplazado g= 9.8m/s^2 p= densidad del fluido

1. Tensión Superficial

   Nota:

   • 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
2. Capilaridad

   Nota:

   • De la tensión superficial de un líquido depende otra propiedad llamada capilaridad, la cual es la capacidad del fluido de subir por un tubo capilar (de diámetro muy pequeño). “los ascensos o descensos de los líquidos por tubos capilares, son inversamente proporcionales a los radios de los tubos”.

Nota:

• El flujo, gasto o caudal (Q) de un líquido incompresible que pasa por un conducto cerrado es igual al volumen (V) de fluido que pasa por unidad de tiempo (t):

1. Tipos de flujos
   1. Laminar

      Nota:

      • Flujo laminar es el movimiento de un fluido en el que cada partícula del fluido sigue la misma trayectoria (al pasar por un punto en particular) que la seguida por las partículas que la precedieron
   2. Turbulento

      Nota:

      • No Aplica para este nivel
2. Ecuación de continuidad para fluidos incompresibles:

1. Teorema de Torricelli

   Nota:

   • Este teorema se puede aplicar en situaciones físicas donde la velocidad, la altura o la presión de un fluido sean constantes.

1. Viscocidad

   Nota:

   • 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
2. Turbulencia

   Nota:

   • Cuando un fluido lleva una pequeña velocidad en un conducto, al inicio el flujo es laminar, bastante regular y predecible; sin embargo, si aumentas la velocidad hasta exceder un cierto valor crítico, llamado número de Reynolds, el flujo cambia mucho, volviéndose irregular y difícil de predecir. A este flujo caótico que cambia con el tiempo y no es estable, se le denomina flujo turbulento.
3. Número de Reynolds

   Nota:

   • 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, etc.: el número de Reynolds, que se expresa como Re.

Nota:

• El movimiento es periódico En ausencia de fricciónProducido por una fuerza de restitución Fuerza directamente proporcional al desplazamiento Fuerza en dirección opuesta al desplazamiento

1. Movimiento Periódico

   Nota:

   • Se mueve de un lado a otro La trayectoria del movimiento es fija Regresa a cada posición Regresa a cada velocidad En un intervalo de tiempo definido
2. La relación entre la frecuencia angular y la frecuencia f está dada por la fórmula:

1. Posición

   Nota:

   • de un punto en el movimiento armónico simple, cuyo símbolo es la letra , se definió como:
2. Velocidad

   Nota:

   • de cualquier punto cuyo símbolo es la letra , se define como la rapidez con la que varía la posición x (respecto al tiempo
3. Aceleración

   Nota:

   • de cualquier punto cuyo símbolo es la letra , se define como la rapidez con la que varía la velocidad  (respecto al tiempo):

1. Resorte
2. Péndulo

Nota:

• una onda mecánica es una perturbación física en un medio elástico.

1. Perturbacion
   1. Transversal

      Nota:

      • La perturbación se puede propagar en dirección transversal a la vibración de cada partícula del cuerpo como en el caso de una cuerda.
      1. Calcular Velocidad
   2. Longitudinal

      Nota:

      • La perturbación se puede propagar en dirección longitudinal a la vibración de cada partícula del cuerpo como en el caso de un resorte.
      1. Resonancia
         1. Calcular velocidad

Nota:

• Cuando se produce una perturbación por el movimiento de las placas tectónicas de la tierra, esta produce una propagación de onda a través del casquete terrestre que en diversos lugares del planeta tiene diferentes densidades.

1. Longitudinales

   Nota:

   • Estas ondas producen esfuerzos de compresión; también son llamadas de tipo .
2. Transversales

   Nota:

   • Estas ondas producen esfuerzos cortantes ya que son perpendiculares a la dirección de propagación; también son llamadas de tipo <s>. Su velocidad es menor a las longitudinales.
3. Ondas Rayleigh

   Nota:

   • Estas ondas se propagan en forma parecida a las olas del mar. Su velocidad es menor que la de las ondas <s> (transversales).
4. Ondas Love

   Nota:

   • Estas ondas se propagan en forma horizontal con esfuerzo cortante.

Nota:

• el sonido es una onda mecánica longitudinal que se propaga a través de un medio elástico. Para que subsista un sistema de sonido deben existir dos factores: FUENTE DE VIBRACIÓN >MECÁNICA  MEDIO ELÁSTICO

1. Fuente de Vibración

   Nota:

   •  puede ser cualquier objeto que produce sonido: instrumentos musicales, vibraciones mecánicas en elementos mecánicos como motores, turbinas, ventiladores, etc.
   1. Tubo Abierto
   2. Tubo Cerrado

Nota:

• la velocidad de transmisión del sonido depende del medio

1. Aire y Mar
2. Varilla

   Nota:

   • y = young
3. Sólido extendido

   Nota:

   • En la que B es el módulo de volumen, S es el módulo de corte y  la densidad del medio.
4. Fluido

   Nota:

   • En la que B es el módulo de volumen para el fluido y  su densidad.
5. Gas

   Nota:

   • En la que R=1.4  ,  es la presión del gas y p su densidad.
6. Gas Ideal

   Nota:

   • En la que R=8.1J/mol x K  es la constante universal de los gases, T es la temperatura absoluta del gas (en Kelvin) y M la masa molecular del gas. 

Nota:

• cambio aparente en la frecuencia de una fuente de sonido cuando hay un movimiento relativo de la fuente y del oyente.

1. Sonido Audible
2. Umbral de Audicion
3. Umbral del dolor
4. Intensidad Sonora
5. bel B
6. decibel dB
7. Tono
8. Pulsaciones
9. Timbre