sábado, 29 de mayo de 2010

Ondas y Refracción de la luz.

Refracción de la luz.
La refracción de la luz consiste en la desviación que sufren los rayos luminosos cuando llegan a la superficie de separación entre dos sustancias o medios de diferente densidad. Si estos inciden perpendicularmente a la superficie de separación de las sustancias, no se refractan. La causa que origina la refracción de la luz es el cambio en la velocidad de los rayos luminosos al penetrar aun medio de diferente densidad. Los rayos oblicuos que llegan a la superficie de separación entre dos medios se llaman incidentes y los que desvían al pasar por esta se les nombra refractados.
La desviación sufrida por un rayo luminoso dependerá del medio al cual pasa. A mayor densidad, el rayo se acerca a la normal y si el medio tiene una menor densidad, se aleja de ella.



Leyes de refracción.
Primera ley: el rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentra en el mismo plano.
Segunda ley: para cada par de sustancias transparentes, la relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción, tiene un valor constante que recibe el nombre de índice de refracción “n”.
Matemáticamente esta ley se expresa:
ni sen θi= nr sen θr

La segunda ley se conoce también como ley de Snell, por ser astrónomo y matemático holandés Willebrord Snell (1591-1626), quien la descubrió. El índice de refracción también puede calcularse con el cociente de las velocidades del primero y segundo medios, por lo que:

ni= índice de refracción incidente.
sen θi= ángulo de incidencia
nr = índice de refracción refractado
sen θr= ángulo refractado



Características de las ondas .


Todos los tipos de ondas tienen las mismas características, ya sean transversales o longitudinales. Las características más importantes son:

1. Amplitud de onda. (A)
En una onda transversal, corresponde a la distancia máxima que se puede separar una partícula del medio que oscila, medida en forma perpendicular a la línea que representa la posición de equilibrio del medio. Se mide en unidades de longitud, preferentemente el metro (m).
Importante: La amplitud de una onda representa la energía que transporta una onda. La energía y la amplitud, en este caso, son cantidades directamente proporcionales.

2. Monte o cresta (C) y valle (V).

El monte o cresta, es el punto que está más alejado de la posición de equilibrio del medio donde se propaga una onda. Suele representarse con esa nominación al punto que se dibuja en la parte de arriba de la onda.

El valle también es el punto más alejado de la posición de equilibrio de una onda, pero en el lado opuesto al lugar donde se ubican los montes o crestas.

3. Longitud de onda. (λ)

Corresponde a la distancia, en línea recta, entre dos puntos de una onda que tienen la misma posición relativa. Esto ocurre, por ejemplo, entre dos crestas sucesivas, o también entre dos valles sucesivos. Se mide en unidades de longitud, preferentemente el metro (m).

4. Periodo. (T)
Corresponde al tiempo que tarda un punto, del medio donde se propaga la onda, en completar una oscilación. Se mide en unidades de tiempo, preferentemente el segundo (s).

T= 1/f

5. Frecuencia. (f)
La frecuencia corresponde a la cantidad de oscilaciones que ocurren en una unidad de tiempo. Si la unidad de tiempo es el segundo (s), la frecuencia se mide en Hertz, que se abrevia Hz.

6. Velocidad de propagación. (v)
Representa la distancia que recorre una onda en cada unidad de tiempo, se determina con la relación:

v= λf




Ejercicios de reforzamiento.

Calcula el valor de la velocidad con que se propaga una onda cuya frecuencia es de 13 Hz y su longitud de onda es de 0.5 cm.

La cresta de una onda producida en la superficie libre de un liquido avanza 0.8 m/s. si tiene una longitud de onda es de 6x10-2m. Calcula la frecuencia y el periodo.

Una patrulla de caminos emite el sonido de la sirena con una velocidad de 320 m/s, haciendo sonar la sirena con una frecuencia de 900 Hz. Encontrar la longitud de onda y el periodo del sonido de la sirena.

Un rayo luminoso llega a la superficie de separación entre el aire y el vidrio, con un ángulo de incidencia de 50°. Calcular el ángulo refractado.

Un haz de luz que incide con un ángulo incidente de 40°, el cual refracta en un medio de vidrio con un ángulo refractado de 70°. Determine el índice de refracción del medio incidente.

sábado, 15 de mayo de 2010

Calorimetría.

Diferencia entre temperatura y calor.

La temperatura y el calor están muy ligados, pero no son lo mismo. Cuando tocamos un cuerpo lo podemos percibir caliente o frio según la temperatura que posea, así como su capacidad de conducir el calor. Es por eso que cuando colocamos un bloque de madera y una placa de metal en una mesa, al tocar la placa de metal se siente más fría, debido a que es mejor conductor del calor que la madera, pero los dos tienen la misma temperatura ambiental.
Entonces la magnitud física que nos indica que tan caliente o frio de un cuerpo con respecto al otro que toma como patrón es la temperatura. Sin embargo la temperatura depende del estado de agitación o movimiento desordenado de las moléculas, esto quiere decir que la energía cinética media o promedio de las moléculas de un cuerpo o del sistema.
En cambio el calor es la transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo o entre distintos cuerpos que se encuentran en diferente temperatura. Esto nos indica que el calor energía en tránsito y siempre fluye de cuerpos de mayor temperatura a los de menor temperatura.

Dilatación de cuerpos.

Los cambios de temperatura afectan el tamaño de los cuerpos, pues la mayoría se dilatan al calentarse y se contraen si se enfrían.
Existen tres tipos de dilatación de los cuerpos: lineal, superficial y volumétrica.
En la dilatación lineal los cuerpos incrementan la longitud, en cambio la superficial es cuando una área incrementa sus dimensiones en la misma proporción; por último la volumétrica consiste en un aumento de las dimensiones largo, ancho y alto.

Ejercicios de reforzamiento.

I.- Convierte las siguientes escalas de temperatura.
15°K a °F
30°C a °R
50°F a ° K
50°R a °K

II.- Resuelve los siguientes problemas.

1.- A una temperatura de 15°C una varilla de hierro tiene una longitud de 5 m. ¿Cuál será su longitud al aumentar la temperatura a 25°C?
2.- A una temperatura de 23°C una puerta de aluminio mide 2m de largo y 0.9 m de ancho. ¿Cuál será su incremento de superficie al disminuir su temperatura a 12°C?
3.- Una barra de aluminio de 0.01m3 a 16°C se calienta a 44°C. ¿Cuál es la dilatación volumétrica?
4.- Un tanque de hierro se 200 litros de capacidad a 10 °C se llena totalmente de petróleo (γ=895x10-6), si se incrementa la temperatura de ambos hasta 38°C, calcular:
a).- ¿Cuál es la dilatación volumétrica del tanque?
b).- ¿Cuál es la dilatación volumétrica del petróleo?
c).- ¿Cuánto petróleo se derrama en litros y en militros?



domingo, 18 de abril de 2010

Circuitos eléctricos y conexión de resistencias en serie y en paralelo.

Un circuito eléctrico es un sistema en el cual la corriente eléctrica fluye por un conductor en una trayectoria completa, es decir, cerrada, debido a su diferencia de potencial.
Un foco conectado a una pila por medio de un conductor es un ejemplo de un circuito eléctrico básico.

En cualquier circuito eléctrico por donde se desplaza los electrones a través de una trayectoria cerrada, existen los siguientes elementos fundamentales:
a).- voltaje.
b).- Intensidad de corriente.
c).- Resistencia.
El circuito esta cerrado cuando la corriente eléctrica circula en todo el sistema y abierto cuando no circula por él. Para abrir o cerrar el circuito se emplea un interruptor.



Los circuitos eléctricos pueden estar conectados en serie, en paralelo o en forma mixta. Cuando un circuito está conectado en serie, los elementos conductores está unido uno a continuación del otro; es por ello que toda la corriente eléctrica debe circular a través de cada uno de los elementos, de tal forma que, que si abre el circuito en cualquier parte, se interrumpe totalmente la corriente.


Si el circuito es en paralelo, los elementos conductores se hallan separados en dos o más ramas y la corriente se divide en forma paralela entre cada uno de ellos, así, al abrir el circuito en cualquier parte, la corriente eléctrica no será interrumpida en los demás.


Ejercicios de reforzamiento.

I.- Los siguientes circuitos se encuentran conectados en serie y tienen los siguientes datos:
*R1= 2Ω, R2=5Ω, R3= 7Ω V=120 Volts.
*R1= 10Ω, R2=20Ω, R3=25Ω, R4=35Ω V=240 Volts.
*R1= 8Ω, R2=15Ω, R3=20Ω, R4=45Ω V=60 Volts.
A todos los circuitos resuelva lo siguiente:
a).- Elabora un diagrama del circuito.
b).-Determina la resistencia equivalente.
c).-La intensidad de corriente de cada resistencia.
d).- La caída de voltaje de cada resistencia.

II.- Los siguientes circuitos se encuentran conectados en paralelo y tienen los siguientes datos:
*R1= 5Ω, R2=8Ω, R4= 7Ω V=120 Volts.
*R1= 5Ω, R2=3Ω, R3=5Ω, R4=9Ω V=240 Volts.
*R1= 8Ω, R2=5Ω, R3=2Ω, R4=4Ω V=60 Volts.
A todos los circuitos resuelva lo siguiente:
a).- Elabora un diagrama del circuito.
b).-Determina la resistencia equivalente.
c).-La intensidad de corriente de cada resistencia.
d).-La intensidad de corriente de la fuente.



jueves, 18 de marzo de 2010

Hidrodinamica.








HIDRODINAMICA.






Estudia las propiedades mecanicas y los fenomenos que presentan los fluidos en movimiento.






GASTO (G).

El volumen de fluido que atraviesa cualquier sección normal del tubo en la unidad de tiempo se denomina gasto.




G= Volumen/tiempo.



G= (Area)(Velocidad de flujo)






FLUJO (F).



Es la cantidad de masa de un fluido que pasa por un conducto en unidad de tiempo.






F= (Densidad del fluido)(Gasto).

Ejercicios de reforzamiento.

1. En una terminal de 3cm de diámetro fluye agua con una velocidad de 2m/s. ¿Cuál es la tasa de flujo en kg/s?
2. A través de una manguera de 2 cm de diámetro fluye gasolina con una velocidad de 5 cm/s. ¿Cuál es el flujo y cuantos minutos se requieren para llenar un tanque de 80 litros?
3. ¿Cuál debe ser el área de una manguera, si presenta un flujo de 8 litros de benceno en 1 minuto con una velocidad de salida de 2 m/s?
4. Una tubería que conduce benceno tiene un diámetro de 18 cm. La velocidad del flujo es 0.6 m/s. ¿Cuál es el gasto y el flujo de masa?
5. Determine el área que debe tener un tubo si el alcohol debe fluir a razón de 2.5 m3/s con una velocidad de 1.8 m/s.
6. ¿Cuál es la masa de agua que pasa por la tubería que presenta un gasto de 1.5 m3/s, en un tiempo de 1 segundo?

Principio de Pascal.






Una característica de cualquier fluido en reposo es que la fuerza ejercida sobre cualquier partícula del fluido es la misma en todas las direcciones. Si las fuerzas fueran desiguales, la partícula se desplazaría en la dirección de la fuerza resultante. De esto se deduce que la fuerza por unidad de superficie que el fluido ejerce sobre las paredes del recipiente que lo contiene es perpendicular a la pared en cada punto sea cual sea su forma. Si la presión no fuese perpendicular el fluido se movería a lo
largo de la pared.

El principio de Pascal afirma que la presión aplicada sobre el fluido contenido en un recipiente se transmite por igual en todas las direcciones y a todas partes del recipiente, siempre que se puedan despreciar las diferencias del peso debidas al peso del fluido.
Este principio tiene aplicaciones muy
importantes en hidráulica, y fue formulad
o por primera vez en una forma más amplia que la de Arquímedes por Pascal en 1647.
La aplicación fundamental de este pri
ncipio son las prensas hidraulicas, los cuales son dispositivos que nos permite amplificar las fuerza
s, son utilizados en los sistemas de frenos, prensas, y otros dispositivos de uso industrial.
FORMULA.
P1=P2

F1/A1=F2/A2
EJERCICIOS DE REFORZAMIENTO.
1. Los émbolos pequeño y grande de una prensa hidráulica, tienen diámetros de 2 y 24 centímetros, respectivamente. ¿Qué fuerza de entrada se requiere para transmitir una fuerza de salida total de 2000kg en el embolo grande?
2. Una fuerza de 50 N se aplica en el embolo pequeño de una prensa hidráulica. El embolo pequeño tiene un diámetro de 60 mm. ¿Cuál será el diámetro del embolo grande si levanta una masa de 20 kg?
3. La tubería de entrada que proporciona la presión de aire para operar un elevador hidráulico tiene 20 mm de diámetro. El embolo de salida tiene 320 mm de diámetro. ¿Qué presión de aire debe usarse para levantar un automóvil de 1800 kg?
4. El área del embolo pequeño en una bomba impulsora es de 10 cm2. ¿Qué presión se requiere para elevar 400 kg que se encuentra en el embolo mayor y presenta un diámetro de 30 cm?
5. En un gato hidráulico el cual presenta un embolo grande de 80cm2. Determina la masa que se debe de aplicar para elevar 10 kg en el embolo pequeño que es 10 veces más pequeño que el embolo grande.
6. Un automóvil de 200 kg se levanta con un gato hidráulico. El diámetro de la flecha del gato es de 10 cm; el diámetro del pistón conectado a la bomba que impulsa al líquido dentro del sistema es de 2 cm. La bomba se maneja mediante el mecanismo de palanca. ¿Qué fuerza se debe ejercer en el extremo para levantar el automóvil?

Como percibo la docencia.

Nací en ciudad Obregón, Sonora el 6 de Marzo 1975, curse mis estudios básicos en el poblado de Providencia, Cajeme, Sonora; cuando cursaba la educación medio superior asesoraba a mis compañeros de clase en asignaturas como son: Química, Biología, Física, todo referente a la área de ciencias naturales.
Como tenia facilidad es esta área decidí estudiar en la Universidad de Sonora, Unidad Regional Norte (Caborca, Sonora), la Licenciatura de Químico-Biólogo (1994-1999); al concluir mis estudios me marche a la ciudad de Nogales, Sonora y trabaje en un laboratorio particular (2000-2001).
Posteriormente regrese a Caborca, Sonora, poniendo un laboratorio particular, pero no me fue como esperaba y retorne a Nogales a principios del año 2004 y labore en un laboratorio particular.
A finales de Julio de ese mismo año, me presente al Colegio de Bachilleres del Estado de Sonora, plantel Nogales y en los primeros días de agosto aplique para el examen de oposición de Biología y quede aprobado.
En aquel entonces pensé que era una oportunidad de empleo y me sentía con la capacidad necesaria de enseñar a los jóvenes; ahora creo que ser docente es una profesión muy comprometida con la sociedad y sobre todo ser un ejemplo para los alumnos.
En la educación medio superior me he dado cuenta que los alumnos, desean aprender todo aquello que puedan percibir y aplicar en su vida cotidiana; y para nosotros como docentes es un gran reto que tenemos que solventar, utilizando técnicas novedosas para ellos.
Pero he tenido la satisfacción de encontrar ex alumnos que siguen sus estudios a nivel superior, algunos ya son profesionistas, padres de familia. Me da gusto por todos ellos que han sabido encausar sus vidas para el bien de nuestra sociedad.