Movimiento oscilatorio

Tema 1: Movimiento oscilatorio (Serway & Jewett Jr., 2008)

2. Un oscilador armónico simple tarda 12.0 s en someterse a cinco vibraciones

completas. Encuentre a) el periodo de su movimiento, b) la frecuencia en hertz y c) la frecuencia angular en radianes por segundo.

La amplitud: del movimiento, es el máximo valor de la posición de la partícula en la

dirección x positiva o negativa.

El periodo: es el tiempo que trascurre en completar un ciclo.

Frecuencia: la frecuencia es el número de oscilaciones o ciclos en la unidad de tiempo.

Frecuencia angular: Es una medida de que tan rápido se presentan las oscilaciones, el valor de de pende de la frecuencia angular depende del número de oscilaciones en la

unidad de tiempo. Sus unidades son rad/s. se expresa en la ecuación:

Tema 3: Temperatura (Serway & Jewett Jr., 2008)

12. El elemento activo de cierto láser se fabrica de una barra de vidrio de 30.0 cm de largo y 1.50 cm de diámetro. Si la temperatura de la barra aumenta en 65.0°C, ¿cuál es el aumento en a) su longitud, b) su diámetro y c) su volumen? Suponga que el coeficiente de expansión lineal promedio del vidrio es 9.00X 10-6 (°C)-1 .

Dilatación térmica

Todos los cuerpos aumentan su volumen con los incrementos de temperatura y por tanto se presenta una dilatación o expansión.

Existen tres tipos:

Dilatación lineal:

Su fórmula

Donde L: longitud dilatada

coeficiente de dilatación térmica

Diferencia de temperatura

Dilatación superficial: su fórmula

Donde A: área dilatada

coeficiente de dilatación térmica

Diferencia de temperatura

Dilatación volumétrica: su fórmula

Donde V: volumen dilatado

coeficiente de dilatación térmica

Diferencia de temperatura

Tema 4: Primera ley de la termodinamica (Serway & Jewett Jr., 2008)

21. Un sistema termodinámico se somete a un proceso en el que su energía interna disminuye 500 J. Durante el mismo intervalo de tiempo, 220 J de trabajo se consume en el sistema. Encuentre la energía transferida hacia o desde él por calor

El Primer Principio de la Termodinámica determina cómo afectan los intercambios

de calor, Q, y trabajo, W, a la energía global de un sistema. Es por este motivo que la transferencia de energía en forma de calor y la transferencia de energía en forma de trabajo.

Dónde:

= es la energía interna

Q es el calor

W es el trabajo

La energía interna es la energía asociada con el movimiento aleatorio y desordenado de las moléculas. La energía interna puede aumentarse, transfiriéndole energía desde uno con mas alta temperatura a uno de baja temperatura.

El calor se puede definir como la energía de tránsito desde un objeto con alta

temperatura a un objeto con menor temperatura

Tema 5: Teoría cínetica de los gases (Serway & Jewett Jr., 2008)

26. Durante la carrera de compresión de cierto motor de gasolina, la presión aumenta de 1.00 atm a 20.0 atm. Si el proceso es adiabático y la mezcla combustible–aire se comporta como un gas diatómico ideal, a) ¿en qué factor cambia el volumen y b) en qué factor cambia la temperatura? c) Si supone que la compresión comienza con 0.016 0 moles de gas a 27.0°C, encuentre los valores de Q, W y Eint que caracterizan el proceso.

Un proceso adiabático es aquel en que el sistema no pierde ni gana calor. La primera ley de Termodinámica con Q=0 muestra que todos los cambios en la energía interna están en forma de trabajo realizado.

En los procesos adiabáticos

...