Reg. Física II.

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La Física es una de las ciencias exactas fundamentales. La importancia de la física radica en que mientras más conocemos cómo funciona el universo, mejor preparados estaremos para enfrentar los retos del futuro.

Se estudian los conceptos de la materia, calor y la temperatura entre los diferentes cuerpos, las leyes de la electricidad, la relación entre la electricidad y el magnetismo, el estudio de los fluidos en reposo y movimiento, entre otros conceptos de los fenómenos del entorno que nos rodea.

A continuación estudiaremos los fundamentos de los siguientes fenómenos.

1. La materia.

Materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio; por tanto, todo lo que está a nuestro alrededor es materia.

Es el acomodo de los átomos lo que da pie a la clasificación de los estados físicos de la materia. Si los átomos están muy juntos, ocupan un volumen fijo y la materia tiene forma definida, hablamos del estado sólido. Cuando los átomos están más separados, también ocupan un volumen fijo, pero ahora la materia adopta la forma del recipiente que lo contiene, se trata del estado líquido. Si los átomos están tan separados que no tienen volumen fijo ni forma definida se habla del estado gaseoso.

Y si, por ejemplo, el vapor del agua se siguiera calentando hasta separarse en iones de hidrógeno y oxígeno, hablaríamos del estado conocido como plasma, el cual existe en la superficie del sol.

2. Calor y temperatura.

La temperatura es una magnitud física que nos indica qué tan caliente o frío se encuentra un cuerpo o sustancia. La temperatura es una propiedad que no depende de la cantidad de materia, por lo tanto es una propiedad de intensidad.

Existen cuatro escalas térmicas principales que a continuación estudiaremos:

  1. Celsius = °C
  2. Fahrenheit = °F
  3. Kelvin = °K
  4. Rankine = °R

Al estudiar las escalas antes mencionadas, encontramos que existe relación entre ellas y comprendemos la aplicación de diferentes fórmulas para hacer conversión de temperatura entre una escala y otra. Por ejemplo:

El calor es la transferencia de energía de un cuerpo a otro debido a que hay una diferencia de temperatura entre ambos.

3. Leyes de la electricidad.

La electricidad se define como un fenómeno físico que se origina del movimiento de partículas subatómicas por medio de cargas eléctricas a través de la atracción y repulsión de las mismas, además de ser considerada una fuente de energía tan variable que tiene aplicaciones en el transporte, el clima y la iluminación, por mencionar algunos ejemplos.

La carga eléctrica es una propiedad fundamental de la materia y base de todos los fenómenos de interacción eléctrica (atracción y repulsión). Se representa con la letra q. Las cargas eléctricas son de dos tipos:

Por otra parte, la Electricidad es una rama de la Física que estudia todos los fenómenos relacionados con las cargas eléctricas en reposo o movimiento. Para su estudio se divide en:

Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).

Un ejemplo de circuito eléctrico simple se muestra en la siguiente figura y consta de una pila, un alambre conductor y una resistencia eléctrica.

Circuito eléctrico simple.

Existen 2 tipos de circuitos que se componen por resistencias eléctricas los cuales pueden mezclarse para formar circuitos mixtos:

Circuito en serie.
Circuito en paralelo.

Ley de Ohm.

4. Electricidad y magnetismo.

El magnetismo es un fenómeno físico por el que ciertos materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.

El magnetismo es producido por imanes naturales o artificiales. Además, tienen la propiedad de polaridad.

Una de las características principales que distingue a los imanes es la fuerza de atracción o repulsión que ejercen sobre otros metales.

El magnetismo es el resultado del movimiento de los electrones en los átomos de las sustancias. Por lo tanto el magnetismo es una propiedad de la carga en movimiento y está estrechamente relacionado con el fenómeno eléctrico.

La clasificación que se ha dado a los materiales que tienen propiedades magnéticas básicamente reside en la composición de los elementos que la constituyen.

Bibliografía:

Harita, Alfonso Bernardo. (2018). FISICA II Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora, Segunda Edición. Hermosillo, Sonora, México. Impreso en México. (Copyright© 2012).

Luis Felipe Contreras Soto

Luis Felipe Contreras Soto

Ingeniero Industrial, Docente.