Energía, mecánica ondulatoria, acústica y óptica
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Energía
La energía es la magnitud física por la cual los cuerpos tienen capacidad para realizar transformaciones en sí mismos o en otros cuerpos.
Fuentes de energía
Recursos naturales de los cuales los seres humanos podemos obtener energía utilizable en nuestras actividades.
No renovables
Aquellas que se encuentran en la Tierra en cantidad limitada y, por tanto, se agotan con su utilización.
Renovables
Aquellas que pueden considerarse inagotables debido a que se renuevan de forma continua.
Principio de conservación de la energía
La cantidad total de energía del universo se mantiene constante en cualquier proceso.
Principio de degradación
Con cada transformación, la energía va perdiendo calidad para producir nuevas transformaciones.
Trabajo
En el caso de una fuerza constante aplicada a un cuerpo y un desplazamiento rectilíneo del cuerpo en la misma dirección y sentido que la fuerza, se define como el producto de la fuerza por el desplazamiento.
Potencia
Es la relación entre el trabajo realizado y el tiempo empleado.
Vatio
Es la potencia de un sistema que realiza un trabajo de 1 julio en 1 segundo.
Julio
Es el trabajo realizado por una fuerza de 1 newton que, aplicada a un cuerpo, lo desplaza 1 metro en la misma dirección que la fuerza.
Energía cinética
Es la energía que poseen los cuerpos por el hecho de estar en movimiento.
Energía potencial gravitatoria
Es la energía que posee un cuerpo debido a la posición que ocupa respecto a la superficie de la Tierra.
Principio de conservación de la energía mecánica
Si la única fuerza que realiza trabajo sobre un cuerpo es el peso, la suma de sus energías cinética y potencial se mantiene constante en todos los puntos de la trayectoria.
Máquina mecánica
Es un dispositivo que recibe trabajo procedente de una fuerza externa y lo transmite a algún cuerpo.
Rendimiento
De una máquina mecánica es el cociente entre el trabajo que produce y el trabajo que se le suministra.
Fuerzas no conservativas
Son aquellas distintas del peso que, cuando actúan, producen un trabajo igual a la variación de la energía mecánica.
Movimiento ondulatorio
Consiste en una forma de transmisión de la energía mediante la propagación de una perturbación llamada onda.
Ondas según su naturaleza
- Mecánicas
- Electromagnéticas
Ondas según la dirección de la vibración
- Longitudinales
- Transversales
Características de las ondas
- Amplitud
- Longitud
- Periodo
- Frecuencia
- Velocidad
Acústica
Es la parte de la física que estudia la naturaleza del sonido, el modo en que se propaga y sus cualidades.
Sonido
Consiste en una forma de transmisión de la energía originada por la vibración de un cuerpo. Se propaga mediante ondas mecánicas y estimula el oído.
Para producir el sonido
- Foco sonoro
- Medio material elástico
- Un agente receptor
Las ondas sonoras son longitudinales, ya que las partículas del medio transmisor vibran en la dirección de propagación de las ondas.
Cualidades del sonido
- Intensidad: es el volumen acústico con el que se percibe un sonido y corresponde a la amplitud de la onda (fuerte-débil).
- Tono: es la frecuencia de un sonido (graves-agudos).
- Timbre: es una cualidad que depende de la forma de la onda sonora y permite distinguir dos instrumentos diferentes.
Ruido
Aquellas vibraciones que pueden originar molestias o lesiones al oído.
Óptica
Es la parte de la física que estudia la naturaleza de la luz, el modo en que se propaga y los fenómenos luminosos.
Objetos luminosos
Son aquellos que emiten luz propia.
Objetos iluminados
Son aquellos que podemos ver gracias a que reflejan la luz que reciben.
Luz
Es una forma de transmisión de energía emitida por los objetos luminosos. Se propaga mediante ondas electromagnéticas y estimula la vista.
Índice de refracción
Es el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en dicho medio.
Reflexión
Es el cambio de dirección que experimenta un rayo de luz tras incidir en la superficie de separación de dos medios distintos y seguir propagándose por el medio actual.
Refracción
Es el cambio de dirección que experimenta un rayo de luz cuando pasa de un medio a otro distinto.
Leyes de reflexión
- El rayo incidente, el reflejado y la normal están situados en el mismo plano.
- El ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son iguales.
Leyes de refracción
- (Igual)
- Ley de Snell
Espejo
Consiste en una superficie perfectamente pulimentada en la cual la luz produce una reflexión especular (si la superficie de un cuerpo es perfectamente lisa) o reflexión difusa (si la superficie es irregular).
Lente
Material transparente delimitado por una superficie esférica y una plana, o ambas esféricas.
Lentes convergentes
Concentran los rayos de luz.
Lentes divergentes
Dispersan los rayos de luz.
Dispersión
Es la separación de la luz en sus colores componentes por efecto de la refracción.