jueves, 14 de marzo de 2013

4TO SEMESTRE 1ER PARCIAL

PLASMAS

Los plasmas son gases calientes e ionizados. Los plasmas se forman bajo condiciones de extremadamente alta energía, tan alta, en realidad, que las moléculas se separan violentamente y sólo existen átomos sueltos. Más sorprendente aún, los plasmas tienen tanta energía que los electrones exteriores son violentamente separados de los átomos individuales, formando así un gas de iones altamente cargados y energéticos. Debido a que los átomos en los plasma existen como iones cargados, los plasmas se comportan de manera diferente que los gases y forman el cuarto estado de la materia. Los plasmas pueden ser percibidos simplemente al mirar para arriba; las condiciones de alta energía que existen en las estrellas, tales como el sol, empujan a los átomos individuales al estado de plasma.
Como hemos visto, el aumento de energía lleva a mayor movimiento molecular. A la inversa, la energía que disminuye lleva a menor movimiento molecular. Como resultado, una predicción de la Teoría Kinética Molecular es que si se disminuye la energía (medida como temperatura) de una sustancia, llegaremos a un punto en que todo el movimiento molecular se detiene. La temperatura en la cual el movimiento molecular se detiene se llama cero absoluto y se calcula que es de -273.15 grados Celsius. Aunque los científicos han enfríado sustancias hasta llegar cerca del cero absoluto, nunca han podido llegar a esta temperatura. La dificultad en observar una sustancia a una temperatura de cero absoluto es que para poder “ver” la sustancia se necesita luz y la luz transfiere energía a la sustancia, lo cual eleva la temperatura. A pesar de estos desafíos, los científicos han observado, recientemente, un quinto estado de la materia que sólo existe a temperaturas muy cercanas al cero absoluto.
Los Condensados Bose-Einstein representan un quinto estado de la materia visto por primera vez en 1955. El estado lleva el nombre de Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, quien predijo su existencia hacia 1920. Los condensados B-E son superfluídos gaseosos enfríados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto. En este extraño estado, todos los átomos de los condensados alcanzan el mismo estado mecánico-quantum y pueden fluir sin tener ninguna fricción entre sí. Aún más extraño es que los condensados B-E pueden “atrapar” luz, para después soltarla cuando el estado se rompe.
También han sido descritos o vistos varios otros estados de la materia menos comunes. Algunos de estos estados incluyen cristales líquidos, condensados fermiónicos, superfluídos, supersólidos y el correctamente denominado "extraña materia". Para leer más sobre estas fases, visite la página Phase (Fase) de la Wikipedia, cuyo enlace se encuentra en la sección Para Seguir Explorando.
Transiciones de Fase

La transformación de un estado de la materia a otro se denomina transición de fase. Las transiciones de fase más comunes tienen hasta nombre. Por ejemplo, los términos derretir y congelar describen transiciones de fase entre un estado sólido y líquido y los términos evaporación y condensación describen transiciones entre el estado líquido y gaseoso. Las transiciones de fase ocurren en momentos muy precisos, cuando la energía (medida en temperatura) de una sustancia de un estado, excede la energía permitida en ese estado. Por ejemplo, el agua líquida puede existir a diferentes niveles de temperatura. El agua fría para beber puede estar alrededor de 4ºC. El agua caliente para la ducha tiene más energía y, por lo tanto, puede estar alrededor de 40ºC. Sin embargo, a 100ºC en condiciones normales, el agua empezará una transición de fase y pasará a un estado gaseoso. Por consiguiente, no importa cuán alta es la llama de la cocina, el agua hirviendo en una cacerola se mantendrá a 100ºC hasta que toda el agua haya experimentado la transición al estado gaseoso. El exceso de energía introducido por la alta llama acelerará la transición de líquido al gas; pero no cambiará la temperatura. La curva de calor siguiente ilustra los cambios correspondientes en energía (mostrada en calorías) y la temperatura del agua, a medida que experimenta la transición de fase del estado líquido al estado gaseoso.

Como puede verse en el gráfico superior, el movimiento de izquierda a derecha muestra que la temperatura del agua líquida aumenta a medida que se introduce la energía (calor). A 100ºC el agua empieza a experimentar una transición de fase y la temperatura se mantiene constante, aún cuando se añade energía (la parte plana del gráfico). La energía que se introduce durante este periodo es la responsable de la separación de la fuerzasintermoleculares para que las moléculas de agua individuales puedan “escapar” hacia el estado gaseoso. Finalmente, una vez que la transición ha terminado, si se añade más energía al sistema, aumentará el calor del agua gaseosa o vapor.
Este mismo proceso puede ser visto inversamente, si simplemente miramos al gráfico superior yendo de la derecha hacia la izquierda. A medida que el vapor se enfría, el movimiento de las moléculas del agua gaseosa y, por consiguiente, de la temperatura, disminuirá. Cuando el gas alcanza 100ºC se perderá más energía del sistema a medida que las fuerzas de atracción entre las moléculas se reformen. Sin embargo, la temperatura se mantiene constante durante la transición (la parte plana del gráfico). Finalmente, cuando la condensación se acaba, la temperatura del líquido empezará a disminuir a medida que la energía se retira.
Las transiciones de fase son una parte importante del mundo que nos rodea. Por ejemplo, la energía que se pierde cuando la perspiración se evapora de la superficie de nuestra piel, le permite a nuestro cuerpo regular correctamente su temperatura durante los día cálidos. Las transiciones de fase tienen un importante rol en la geología, influenciando la formaciónmineral y, posiblemente, hasta los terremotos. Y quién puede ignorar la transición de fase que ocurre a aproximadamente -3ºC, cuando la crema, tal vez con algunas fresas o pedazos de chocolate, empieza a formar un sólido helado.

Como puede verse en el gráfico superior, el movimiento de izquierda a derecha muestra que la temperatura del agua líquida aumenta a medida que se introduce la energía (calor). A 100ºC el agua empieza a experimentar una transición de fase y la temperatura se mantiene constante, aún cuando se añade energía (la parte plana del gráfico). La energía que se introduce durante este periodo es la responsable de la separación de la fuerzasintermoleculares para que las moléculas de agua individuales puedan “escapar” hacia el estado gaseoso. Finalmente, una vez que la transición ha terminado, si se añade más energía al sistema, aumentará el calor del agua gaseosa o vapor.
Este mismo proceso puede ser visto inversamente, si simplemente miramos al gráfico superior yendo de la derecha hacia la izquierda. A medida que el vapor se enfría, el movimiento de las moléculas del agua gaseosa y, por consiguiente, de la temperatura, disminuirá. Cuando el gas alcanza 100ºC se perderá más energía del sistema a medida que las fuerzas de atracción entre las moléculas se reformen. Sin embargo, la temperatura se mantiene constante durante la transición (la parte plana del gráfico). Finalmente, cuando la condensación se acaba, la temperatura del líquido empezará a disminuir a medida que la energía se retira.
Las transiciones de fase son una parte importante del mundo que nos rodea. Por ejemplo, la energía que se pierde cuando la perspiración se evapora de la superficie de nuestra piel, le permite a nuestro cuerpo regular correctamente su temperatura durante los día cálidos. Las transiciones de fase tienen un importante rol en la geología, influenciando la formaciónmineral y, posiblemente, hasta los terremotos. Y quién puede ignorar la transición de fase que ocurre a aproximadamente -3ºC, cuando la crema, tal vez con algunas fresas o pedazos de chocolate, empieza a formar un sólido helado.

Video:

http://www.youtube.com/watch?v=DMBfebQI3Us&feature=player_embedded

Generalidades de los estados de la materia

La materia
1 Formas y propiedades de la materia
2 Estados de la materia
3. Mezclas y combinanciones
4. La materia experimenta cambios fisicos y quimicos



1. Estados de agregación. El problema de la discontinuidad o continuidad de la materia ha sido discutido hasta una época relativamente cercana. Fueron los trabajos de Lavoisier (1783) y Proust (1815) los que pusieron en evidencia que la materia tiene una estructura discontinua, idea que ya había sido preconizada por Demócrito de Abdera, filósofo griego del s. v a. C.


Las porciones más pequeñas, con cuyo conjunto puede formarse un cuerpo, se llaman moléculas (v.), las que, a su vez, están constituidas por partículas que reciben el nombre de átomos (v.), palabra que en griego quiere decir indivisible. Los griegos atribuían a los átomos una forma, un peso, un color y otras cualidades. Es la Física de las cualidades que impera hasta el s. xvii. Descartes y Leibniz atribuyen a los átomos solamente propiedades geométricas y mecánicas, y conciben a la energía como formando parte del átomo. Piensan que la materia está siempre ligada a la energía: «no se puede concebir la materia separada de la energía».



El número de moléculas que existen (distintas en cuanto a composición o en cuanto a estructura) es extraordinariamente elevado, casi podría decirse que infinito. El número de átomos distintos, por el contrario, es muy reducido: sólo 104, los correspondientes a los 104 elementos químicos (v.) conocidos, los cuales, parece ser, son los únicos que integran la totalidad de la materia que existe en el Universo. Entre las moléculas que forman un determinado material existen fuerzas que, incluso para un mismo compuesto, el agua, p. ej., toman diferentes valores según las condiciones exteriores a que se encuentra sometido. Por ello las moléculas se comportan de manera diferente, pudiendo presentarse los cuerpos en tres estados de agregación.



En los cuerpos sólidos, las moléculas están rígidamente unidas unas con otras, por lo que hay dificultad para romperlos o deformarlos. Los átomos que integran aquellas moléculas se limitan a realizar pequeñas vibraciones alrededor de su posición de equilibrio; es la llamada agitación térmica. Su nombre proviene de que la violencia de las vibraciones aumenta con la temperatura. Las moléculas que integran los cuerpos líquidos, tienen mayor libertad de movimiento y pueden, con facilidad, resbalar las unas sobre las otras. Sin embargo, cuando se comprime un líquido, se ve que hacen falta fuerzas muy intensas para conseguir disminuciones prácticamente insignificantes de volumen. La explicación es que las fuerzas intermoleculares (v) se hacen repulsivas cuando las distancias entre las moléculas son muy pequeñas. Las moléculas que forman los cuerpos gaseosos tienen una gran libertad de movimiento, debido a que las fuerzas intermoleculares son prácticamente nulas. Solamente en el caso fortuito de un choque entre moléculas hay que tenerlas en consideración. Las moléculas se mueven con grandes velocidades y en todas direcciones dentro del recinto que contiene un gas. El desorden en que se mueven origina lo que se llama el caos molecular.


Actualmente se considera un cuarto e. de agregación, que recibe el nombre de plasma (v.). Los átomos, en esencia, se pueden considerar constituidos por un núcleo (v.) central pesado, cargado positivamente, y una envoltura exterior, formada por electrones (v.), cargada negativamente. El conjunto es eléctricamente neutro. Pues bien, el llamado plasma está formado por átomos que han perdido totalmente su carga negativa. Sus propiedades son tan importantes que su estudio constituye lo que ha dado en llamarse Física del plasma.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=U6OwBwcL9A8

Estados de la materia

Los sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.
Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.
Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión

Los diferentes estados de la materia han confundido a la gente durante mucho tiempo. Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia, basados en sus observaciones del agua. Pero estos mismos griegos, en particular el filósofo Thales (624 - 545 BC), sugirió, incorrectametne, que puesto que el agua podía existir como un elemento sólido, líquido, o hasta gaseoso bajo condiciones naturales, debía ser el único y principal elemento en el universode donde surgía el resto de sustancias. Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo, en realidad, no es ni siquiera un elemento.
Para entender los diferentes estados en los que la materia existe, es necesario entender algo llamado Teoría Molecular Kinética de la Materia. LaTeoría Molecular Kinética tiene muchas partes, pero aquí introduciremos sólo algunas. Uno de los conceptos básicos de la teoría argumenta que los átomos y moléculas poseen una energía de movimiento, que percibimos como temperatura. En otras palabras, los átomos y moléculas están en movimiento constante y medimos la energía de estos movimientos como la temperatura de una sustancia. Mientras más energía hay en una sustancia, mayor movimiento molecular y mayor la temperatrua percibida. Consecuentemente, un punto importante es que la cantidad de energía que tienen los átomos y las moléculas (y por consiguiente la cantidad de movimiento) influye en su interacción. Al contrario que simples bolas de billar, muchos átomos y moléculas se atraen entre sí como resultado de varias fuerzas intermoleculares, como lazos de hidrógenos, fuerzas van der Waals y otras. Los átomos y moléculas que tienen relativamente pequeñas cantidades de energía (y movimiento) interactuarán fuertemente entre sí, mientras que aquellos con relativamente altas cantidades de energía interactuarán poco, si acaso.
¿Cómo se producen estos diferentes estados de la materia? Los átomos que tienen poca energía interactúan mucho y tienden a “encerrarse” y no interactuar con otros átomos. Por consiguiente, colectivamente, estos átomos forman una sustancia dura, lo que llamamos un sólido. Los átomos que poseen mucha energía se mueven libremente, volando en un espacio y forman lo que llamamos gas. Resulta que hay varias formas conocidas de materia, algunas de ellas están detalladas a continuación.
©Corel Corporation


Los sólidos se forman cuando las fuerzas de atracción entre moléculas individuales son mayores que la energía que causa que se separen. Las moléculas individuales se encierran en su posición y se quedan en su lugar sin poder moverse. Aunque los átomos y moléculas de los sólidos se mantienen en movimiento, el movimiento se limita a una energía vibracional y las moléculas individuales se matienen fijas en su lugar y vibran unas al lado de otras. A medida que la temperatura de un sólido aumenta, la cantidad de vibración aumenta, pero el sólido mantiene su forma y volumen ya que las moléculas están encerradas en su lugar y no interactúan entre sí. Para ver un ejemplo de esto, pulsar en la siguiente animación que muestra la estructura molecular de los cristales de hieloLos líquidos se forman cuando la energía (usualmente en forma de calor) de un sistemaaumenta y la estructura rígida del estado sólido se rompe. Aunque en los líquidos las moléculas pueden moverse y chocar entre sí, se mantienen relativamente cerca, como los sólidos. Usualmente, en los líquidos las fuerzas intermoleculares (tales como los lazos de hidrógeno que se muestran en la siguiente animación) unen las moléculas que seguidamente se rompen. A medida que la temperatura de un líquido aumenta, la cantidad de movimiento de las moléculas individuales también aumenta. Como resultado, los líquidos pueden “circular” para tomar la forma de su contenedor pero no pueden ser fácilmente comprimidas porque las moléculas ya están muy unidas. Por consiguiente, los líquidos tienen una forma indefinida, pero un volumen definido. En el ejemplo de animación siguiente, vemos que el agua líquida está formada de moléculas que pueden circular libremente, pero que sin embargo, se mantienen cerca una de otra.


Los gases se forman cuando la energía de unsistema excede todas las fuerzas de atracción entre moléculas. Así, las moléculas de gas interactúan poco, ocasionalmente chocándose. En el estado gaseoso, las moléculas se mueven rápidamente y son libres de circular en cualquier dirección, extendiéndose en largas distancias. A medida que la temperatura aumenta, la cantidad de movimiento de las moléculas individuales aumenta. Los gases se expanden para llenar sus contenedores y tienen una densidad baja. Debido a que las moléculas individuales están ampliamente separadas y pueden circular libremente en el estado gaseoso, los gases pueden ser fácilmente comprimidos y pueden tener una forma indefinida.

Los sólidos, líquidos y gases son los estados más comunes de la materia que existen en nuestro planeta. Si quiere comparar los tres estados, pulse en la siguiente comparación animada . Note las diferencias del movimiento molecular de las moléculas de agua en estos tres estados.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=Qb75G--wTNc

Energia: Es relativamente nuevo, ya que para que Issaac Newton el termino no existia, aunque claro que el sentia los rayos del sol y vivia rodeado de ella.
La energia esta practicamente en todos lados. Hay energia en las personas, en los lugares y en las cosas.
A la energia la observamos cuando analizamos sus efectos.
Antes de hablar de la energia comenzemos hablar del trabajo.
Cuando consideramos la fuerza aplicada y la multiplicamos por la distancia que re corre el objeto al que se le aplica la fuerza, estamos hablando de trabajo, una idea util y distinta para la fisica.

jueves, 15 de noviembre de 2012

BLOQUE 2 IDENTIFICA DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO


MOVIMIENTO DE UNA DIMENSION

La velocidad es la magnitud física que expresa la suele representar por la letra .La velocidad puede variación de posición de un objeto en función del tiempo, o el desplazamiento del objeto por unidad de tiempo. Se distinguirse según el la paso considerado, por lo cual se hace referencia a la velocidad instantánea, la velocidad media, etcétera.

CONCEPTOS BASICOS



Aceleración
Aceleración, se conoce también como aceleración lineal, y es la variación de la velocidad de un objeto por unidad de tiempo.
Aceleración angular
La velocidad angular de un cuerpo que gira, es la variación del ángulo descrito en su rotación
Espacio
En el concepto corriente es una extensión tridimensional, capaz de contener los objetos sensibles.
y por ultimo fuerza
Fuerza, en física, cualquier acción o influencia que modifica el estado de reposo o de movimiento de un objeto

Sistemas de referencia absoluto y relativo



Al hablar de un sistema de referencia simplemente se está apuntando que para observar el movimiento de un objeto es necesario tener un punto de referencia que no proporcione datos reales de distancia, desplazamiento, velocidad, aceleración, etc. Ejemplo; una persona parada observando una carrera de automóviles. Existen dos tipos de sistemas de referencia, está el sistema de referencia absoluta y el sistema de referencia relativa.
Sistema de referencia absoluta.
Se dice como sistema de referencia absoluta cuando se tiene un el punto de referencia fijo, por ejemplo, si tomamos al sol como un punto de referencia, el cual comparáramos con el movimiento de los planeta, en este ejemplo el sol se podría considerar como un sistema de referencia absoluta.

Movimiento rectilíneo uniforme



El Movimiento Rectilíneo Uniforme es una trayectoria recta, su velocidad es constante y suaceleración es nula.
Un movimiento es rectilíneo cuando el cuerpo describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que suaceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.
El MRU (movimiento rectilíneo uniforme) se caracteriza por:
§  Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
§  Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
§  La magnitud de la velocidad recibe el nombre de aceleridad o rapidez.
§  Aceleración nula.
§