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conceptos de parcial 1

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conceptos de parcial 1

  1. 1. 1.- ¿Que es una masa? Es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo. Es una propiedad extrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una magnitud escalar. 2.- ¿Que significa átomo? Es la unidad constituyente más pequeña de la materia ordinaria que tiene las propiedades de un elemento químico. Cada sólido, líquido, gas y plasmase compone de átomos neutros o ionizados. 3.- ¿Cuáles son las fases físicas en que se encuentra la materia? Define cada una de ellas Solidos: Los objetos en estado sólido se presentan como cuerpos de forma definida; sus átomos a menudo se entrelazan formando estructuras estrechas definidas, lo que les confiere la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son calificados generalmente como duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión. Liquido: Si se incrementa la temperatura de un sólido, este va perdiendo forma hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe cierta unión entre los átomos del cuerpo, aunque mucho menos intensa que en los sólidos. Gaseoso: Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen definido. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y de atracción entre partículas resultan insignificantes.
  2. 2. Plasmático: El plasma es un gas ionizado, es decir que los átomos que lo componen se han separado de algunos de sus electrones. De esta forma el plasma es un estado parecido al gas pero compuesto por aniones y cationes (iones con carga negativa y positiva, respectivamente), separados entre sí y libres, por eso es un excelente conductor. 4.- Defina cada uno de los siguientes conceptos: A) Fusión: es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la acción del calor. B) Vaporización: Se le denomina vaporación cuando el estado líquido cambia lentamente a estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energía para vencer la tensión superficial. C) Solidificación: es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia de líquido a sólido producido por una disminución en la temperatura o por una compresión de este material. D) Condensación: es el cambio de fase de la materia que se encuentra en forma gaseosa (generalmente vapores) y pasa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. E) Sublimación: es el proceso que consiste en el cambio de estado de sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. 5.- Propiedades de la materia A) Propiedades extensivas, 7 ejemplos y define cada uno Son aquellas características que son comunes a toda materia que se encuentra en toda la naturaleza, dependen de la masa y gozan de la propiedad aditiva, Entre estas tenemos: 1.-ExtensiónEs la propiedad por el cual, todos los cuerpos ocupan un lugar en el espacio. Debido a esta propiedad toda materia puede ser medida, y el espacio que ocupa se llama volumen.
  3. 3. 2.-Inercia: Es la propiedad por la cual la materia es inerte, es decir no puede cambiar su estado de reposo o movimiento mientras no intervenga una fuerza externa. 3.-Impenetrabilidad: Mediante esta propiedad se determina que el lugar ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado al mismo tiempo por otro, 4.-Porosidad: Propiedad por el cual todos los cuerpos poseen en el interior de su masa, espacios que se llaman poros o espacios intermoleculares que pueden ser: visibles a simple vista (corcho, esponja, ladrillo, piedra pómez, etc...); invisibles a simple vista (tiza, poros del vidrio, metales (oro, plata, cobre, etc.) 5.-Divisibilidad: Propiedad por el cual la materia puede ser dividida en partículas cada vez más pequeñas, sin perder sus propiedades 6.-Ponderabilidad o Peso: Propiedad por el cual todo cuerpo está sujeto a las leyes de la gravitación, es decir, goza de las propiedades de atracción mutua con respecto a los otros cuerpos. A esta propiedad se debe el peso de los cuerpos. 7.-Indestructibilidad: Esta propiedad se basa en el principio de conservación de la materia que dice: "La materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma en el transcurso de los fenómenos". B) Propiedades intensivas, 10 ejemplos y define cada uno. Las propiedadesintensivas son una serie de atributos que permiten diferenciar a las sustancias, no dependen de la masa, ni gozan de la propiedad aditiva; tenemos: 1.-Color, propiedad de la materia el cual le da una característica particular. Así la leche es blanca, el agua incolora, etc. 2.-Olor, propiedad de la materia de presentar un aroma característico o ser inodora (sin olor). Al presentar un aroma esta puede ser agradable como el perfume de las flores, o desagradable como el de las cosas podridas. 3.-Sabor, propiedad por el cual la materia puede ser: dulce, salada, ácida, insípida o amarga. Así el chocolate es dulce y el limón amargo.
  4. 4. 4.-Brillo, propiedad de la materia que se caracteriza de reflejar (brillantez) o absorber (opacidad) la luz. Por ejemplo el espejo. 5.-Dureza, propiedad de la materia en que algunos cuerpos ofrecen resistencia a ser rayados por otros. El cuerpo más duro es el diamante, y entre los blandos están el talco. 6.-Maleabilidad, propiedad por el cual algunos cuerpos se dejan reducir a láminas muy delgadas, tenemos al oro, plata, platino, etc... 7.-Ductibilidad, propiedad en que algunos cuerpos se dejan reducir a hilos muy finos, tenemos al oro, plata, plomo, cobre, hierro, platino, etc... 8.-Tenacidad, propiedad de la materia por el cual algunos cuerpos ofrecen resistencia a ser rotos por torsión o tracción. El metal más tenaz es el hierro, el que le sigue es el cobre. 9.-Comprensibilidad, propiedad de los gases que permite reducir su volumen. 10.-Tensión superficial, es una propiedad de los líquidos, es la fuerza necesaria para mantener en equilibrio una película de un líquido. 6.- Defina que es elasticidad Es la capacidad de un cuerpo de presentar deformaciones, cuando se lo somete a fuerzas exteriores, que pueden ocasionar que dichas deformaciones sean irreversibles, o bien, adoptar su forma de origen, natural, cuando dichas fuerzas exteriores cesan su acción o potencia. 7.- ¿Que es una propiedad elástica de los sólidos? La propiedad elástica de los materiales está relacionada, como se ha mencionado, con la capacidad de un sólido de sufrir transformaciones termodinámicas reversibles e independencia de la velocidad de deformación (los sólidos visco
  5. 5. elásticos y los fluidos, por ejemplo, presentan tensiones dependientes de la velocidad de deformación). Cuando sobre un sólido deformable actúan fuerzas exteriores y éste se deforma se produce un trabajo de estas fuerzas que se almacena en el cuerpo en forma de energía potencial elástica y por tanto se producirá un aumento de la energía interna. El sólido se comportará elásticamente si este incremento de energía puede realizarse de forma reversible, en este caso se dice que el sólido es elástico. 8.- ¿Que es esfuerzo? Tasa de cambio de la cantidad de movimiento, empleada contra una resistencia. 9.- ¿Que es esfuerzo de tensión? Es la fuerza de tensión por unidad de área 10.- ¿Que es esfuerzo de comprensión? Es la resultante de las tensiones o presiones que existen dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada dirección 11.- ¿Que es deformación longitudinal? Cuando un cuerpo se dilata este lo hace en todas direcciones y sentidos. ahora bien, si consideramos un alambre de metal; ante el calor, el mismo se dilatara (o deformara) "hacia todos lados" pero sería más apropiado tomar un aproximación y medir cuanto se estiró el alambre ya q (para el alambre) la deformación más "notable" se produciría en su largo por ser la magnitud predominante (ante su grosor). 12.- Defina la ley de Hooke
  6. 6. Originalmente formulada para casos de estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo : Siendo el alargamiento, la longitud original, : módulo de Young, la sección transversal de la pieza estirada. La ley se aplica a materiales elásticos hasta un límite denominado límite elástico. 13.- ¿Que es limite elástico? También denominado límite de elasticidad, es la tensión máxima que un material elastoplástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. 14.- Modulo Young Se observa experimentalmente que si el esfuerzo de tensión es lo bastante pequeño, el esfuerzo y la deformación son proporcionales. Se le denomina módulo de Young al módulo de elasticidad correspondiente. 15.- Investigue la densidad y el módulo de Young de los siguientes módulos (propiedades elásticas): Propiedades Elásticas de Materiales de Ingeniería Seleccionados Material Densidad (kg/m3) Módulo de Young 109 N/m2 Longitud Final Su 106 N/m2 Límite elástico Sy 106 N/m2 Aceroa 7860 200 400 250 Aluminio 2710 70 110 95 Vidrio 2190 65 50b ... Hormigónc 2320 30 40b ... Maderad 525 13 50b ...
  7. 7. Hueso 1900 9b 170b ... Poliestireno 1050 3 48 ... 16.- Defina las características de los líquidos: a) Viscosidad. La viscosidad es la medida de la resistencia interna de un fluido a desplazarse o moverse. b) Tensión superficial La tensión superficial hace que la superficie libre de un líquido se comporte como una fina membrana elástica. c) Cohesión La cohesión es la fuerza de atracción que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia. c) Adhesión o Adherencia.Es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos sustancias diferentes que se ponen en contacto; generalmente un líquido con un sólido d) Capilaridad. El fenómeno de capilaridad, consiste en el ascenso o descenso de un líquido dentro de un tubo de diámetro pequeño llamado capilar. f) Densidad. La densidad de una sustancia se define como la masa contenida en la unidad de volumen. g) Densidad Relativa. La densidad relativa de un cuerpo es el resultado de dividir la densidad de dicho cuerpo entre la densidad del agua. h) Peso Específico. El peso específico de una sustancia se define como el peso de la sustancia por unidad de volumen. i) Presión. La presión se define como la fuerza por cada unidad de área, sobre la cual actúa. 17.- Explica cada una de las siguientes propiedades de los líquidos: a) Compresión Las fuerzas de atracción en un líquido causan que las moléculas permanezcan juntas, y el aumento de la presión casi no produce efectos sobre el
  8. 8. volumen, debido a que hay poco espacio libre dentro del cual se puedan aglomerar las moléculas. Por tanto, los líquidos son prácticamente incompresibles b) Expansión Los cambios en la temperatura solo ocasionan pequeños cambios en el volumen. El aumento del movimiento molecular va acompañado de una elevación de la temperatura y tiende a aumentar la distancia intermolecular, pero a esto se opone las poderosas fuerzas de atracción. c) Difusión: Cuando se mezclan dos líquidos, las moléculas de uno de ellos se difunde en todas las moléculas del otro liquido de a mucho menor velocidad que cuando se mezclan dos gases. La difusión de dos líquidos se puede observarse dejando caer una pequeña cantidad de tinta en un poco de agua. Sin embargo, como las moléculas en ambos líquidos están tan cercas, cada molécula sufre miles de millones de choques antes de alejarse. La distancia promedio entre los choques se le llama trayectoria libre media y es mucho más corta en los líquidos que en los gases, donde las moléculas están bastantemente separadas. Debido a las constantes interrupciones en sus trayectorias moleculares, los líquidos se difunden mucho más lentamente que los gases d) Viscosidad: Algunos líquidos, literalmente fluyen al igual que la maleza, mientras que otros fluyen con facilidad, la resistencia a fluir se conoce con el nombre de viscosidad. Entre mayor es la viscosidad, el líquido fluye más lentamente. Los líquidos como la maleza o el aceite de los motores son relativamente viscosos; el agua y los líquidos orgánicos como el tetracloruro de carbono no lo son. La viscosidad puede medirse tomando en cuanta el tiempo que transcurre cuando cierta cantidad de un líquido fluye a través de un delgado tubo, bajo la fuerza de la gravedad. En otro método, se utilizan esferas de acero que caen a través de un líquido y se mide la velocidad de caída. Las esferas más lentamente en los líquidos más viscosos. (La viscosidad se relaciona con la facilidad con la cual las moléculas individuales del líquido se mueven en relación con las otras. Esto depende de la fuerza de atracción entre las moléculas y también del hecho de que existan características
  9. 9. estructúrale que provoquen que las moléculas se enreden entre sí. La viscosidad disminuye a medida que aumenta la temperatura, debidoa que a altas temperaturas la energía cinética promedio es mayor y hace que las moléculas superen con facilidad las fuerzas de atracción entre ellas. e) Tensión superficial: La tensión superficial es una medida de la fuerza elástica que existe en la superficie de un líquido. La tensión superficial es la cantidad de energía necesaria para estirar o aumentar la superficie de un líquido por unidad de área. Los líquidos que tienen fuerzas intermoleculares grandes, también poseen tensiones superficiales altas. f) Capilaridad: Facilidad que tienen los líquidos para subir por tubos de diámetros pequeñísimos (capilares) donde la fuerza de cohesión es superada por la fuerza de adhesión. g) Adherencia es la propiedad de la materia por la cual se unen y plasman dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares h) Densidad y peso específico: La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen. Se denomina con la letra ρ. En el sistema internacional se mide en kilogramos / metro cúbico. El peso específico de un fluido se calcula como su peso sobre una unidad de volumen (o su densidad por g). En el sistema internacional se mide en Newton / metro cúbico.
  10. 10. 18.- Hidrostática: Es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica que estudia los fluidos incompresibles en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición, en contraposición a la dinámica de fluidos. 19.- Definición de presión: La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma: En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como: Donde es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presión. La definición anterior puede escribirse también como: Donde: , es la fuerza por unidad de superficie. , es el vector normal a la superficie. , es el área total de la superficie S.
  11. 11. 20.- Presión: (símbolo p)1 2 es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton (N) actuando uniformemente en un metro cuadrado (m²). En el Sistema Inglés la presión se mide en libra por pulgada cuadrada (pound per square inch o psi) que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada 21.- Presión hidrostática: En un fluido en movimiento la presión hidrostática puede diferir de la llamada presión hidrodinámica por lo que debe especificarse a cuál de las dos se está refiriendo una cierta medida de presión. 22.- Presión manométrica: Se llama presión manométrica a la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presión es superior a la presión atmosférica, pues cuando esta cantidad es negativa se llama presión de vacío 23.- Presión absoluta: Se conoce como presión absoluta a la presión real que se ejerce sobre un punto dado.
  12. 12. 24.- ¿Que es prensa hidráulica? Es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores 25.- Principio de Arquímedes: Es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en néwtones (en elSI). El principio de Arquímedes se formula así: O bien Donde E es el empuje, ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración y m la masa. De este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales2 y descrito de modo simplificado3 ) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena 26.- ¿Que es fuerza de flotación? Si tenemos un cuerpo flotando en la superficie de un líquido o sumergido totalmente en el interior de la misma fuerza resultante mantiene ha dicho, cuando en su posición se denomina fuerza de flotación.

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