La acústica es una rama de la física
interdisciplinaria que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se
propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no pueden propagarse en el vacío) por medio de modelos físicos y matemáticos. A efectos
prácticos, la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento,
percepción o reproducción del sonido. La ingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata de las aplicaciones tecnológicas
de la acústica.La acústica considera el sonido como una vibración que se
propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s (aproximadamente 1
km cada 3 segundos), ó 1235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 20 °C).(Montiel,
Navarrete y Hernández)
Carga eléctrica
En física, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad de la partícula para intercambiar fotones. Una de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva. Es decir, la suma algebraica de cargas positivas y negativas presente en cierto instante no varía. Qi=Qf
La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado
experimentalmente por Robert Millikan. Por razones históricas, a los electrones
se les asignó carga negativa: –1, también expresada –e. Los protones tienen
carga positiva: +1 o +e. A los quarks se les asigna carga fraccionaria: ±1/3 o
±2/3, aunque no se han podido observar libres en la naturaleza. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Es el
espacio que rodea a la caga eléctrica y que interacciona con otras cargas.
Ejerciéndoles una fuerza de acuerdo a la fórmula.
E=
F/q De donde operacionalmente el campo eléctrico es la fuerza
entre la carga.
Se dirá
que de un campo eléctrico “salen” “líneas de cambio” que cubren todo el espacio
y viceversa.
Es decir,
de una carga negativa “entran” líneas de cambio. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Campo magnético
El campo magnético es el efecto sobre una región del espacio, generado por una corriente eléctrica o un imán, en la que una carga eléctrica puntual de valor (q), que se desplaza a una velocidad , experimenta los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad (v) como al campo (. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente ecuación.
Campo magnético
El campo magnético es el efecto sobre una región del espacio, generado por una corriente eléctrica o un imán, en la que una carga eléctrica puntual de valor (q), que se desplaza a una velocidad , experimenta los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad (v) como al campo (. Así, dicha carga percibirá una fuerza descrita con la siguiente ecuación.
Donde F es la fuerza magnética, v es la velocidad y B el campo magnético, también llamado inducción magnética y densidad de flujo magnético. (Nótese que tanto F como v y B son magnitudes vectoriales y el producto vectorial tiene como resultante un vector perpendicular tanto a v como a. El módulo de la fuerza resultante será
La existencia de un campo magnético se pone de relieve gracias a la propiedad (la cual la podemos localizar en el espacio) de orientar un magnetómetro (laminilla de acero imantado que puede girar libremente). La aguja de una brújula, que evidencia la existencia del campo magnético terrestre, puede ser considerada un magnetómetro. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Corriente eléctrica
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Circuito
Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores), y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Circuito en paralelo
El circuito eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
Siguiendo un símil hidráulico, dos tinacos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo, gastando así menos energía. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Circuito en serie
Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos los cuales estan unidos para un solo circuito (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente. La terminal de salida del dispositivo uno se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.
Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectadas en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise. (Montiel, Navarrete y Hernández)
EfectoDoppler
El
efecto doppler se trata del cambio aparente en la frecuencia de una onda
emitida por una fuente en movimiento. El efecto doppler aplca tanto para
las ondas mecánicas como para las ondas electromagnéticas. Además se
utiliza para determinar el movimiento de las estrellas. La luz de una
estrella puede mostrar corrimiento hacia un extremo u otro del espectro de luz
visible. Este corrimiento evidencia si la estrella o galaxia se esta
acercando o alejando de nosotros. En esta lección nos enfocaremos en el
efecto doppler aplicado al sonido. (Montiel,
Navarrete y Hernández)
Espectroelectromagnético
El
espectro electromagnético (o simplemente espectro) es el rango de todas
las radiaciones electromagnéricas posibles. El espectro de un objeto es la
distribución característica de la radiación electromagnética de ese objeto.El espectro electromagnético se extiende desde las bajas frecuencias usadas para la radio moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos gamma (extremo de la onda corta), que cubren longitudes de onda de entre miles de kilómetros y la fracción del tamaño de un átomo. Se piensa que el límite de la longitud de onda corta está en las cercanías de la longitud Planck, mientras que el límite de la longitud de onda larga es el tamaño del universo mismo, aunque en principio el espectro sea infinito y continuo. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Espejo
Un espejo es una superficie
pulida en la que al incidir la luz, se refleja siguiendo las leyes
de la reflexión.El ejemplo más sencillo es el espejo plano. En este último, un haz de rayos de luz paralelos puede cambiar de dirección completamente en conjunto y continuar siendo un haz de rayos paralelos, pudiendo producir así una imagen virtual de un objeto con el mismo tamaño y forma que el real. La imagen resulta derecha pero invertida en el eje normal al espejo.
También
existen espejos curvos que pueden ser cóncavos o convexos. En un espejo cóncavo cuya
superficie forma un paraboloide de
revolución, todos los rayos que inciden paralelos al eje del espejo, se
reflejan pasando por el foco, y los
que inciden pasando por el foco, se reflejan paralelos al eje.
Los
espejos son objetos que reflejan casi toda la luz que choca contra su
superficie debido a este fenómeno podemos observar nuestra imagen en ellos. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Conjunto
de puntos del medio/espacio alcanzados por el movimiento ondulatorio en el
mismo instante, o bien, el lugar geométrico de todos los puntos del medio con
igual fase de vibración. (Montiel,
Navarrete y Hernández)
El
hertz, (Hz) es una unidad de frecuencia. Se define como el número de ciclos
completos por segundo. Es la unidad básica de frecuencia en el Sistema
Internacional de Unidades, y se utiliza mundialmente para propósitos generales
y contextos científicos. Los hertz pueden ser utilizados para medir cualquier
evento periódico; el uso más común de los hertz es para describir las
frecuencias de radio y audio, en contextos sinusoidales la frecuencia de 1 Hz
es equivalente a un ciclo por segundo. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Interferencia constructiva
Cuando
en mecánica
ondulatoria
se habla de interferencia constructiva se hace referencia a una
superposición de dos o más ondas de frecuencia diferentes , al
interferirse crean un nuevo patrón de ondas de mayor intensidad (amplitud) cuya cuspide
es el antinodo; tras este punto, vuelven a ser las mismas ondas de antes.
(Montiel, Navarrete y
Hernández)
Interferencia destructiva
Cuando
en mecánica
ondulatoria
se habla de interferencia destructiva se hace referencia a una superposición de
dos o más ondas de frecuencia idéntica o
similar que, al interferirse crean un nuevo patrón de ondas de menor intensidad (amplitud) en un punto
llamado nodo. Tras dicho punto, las ondas siguen siendo como eran antes de
interferirse, aunque esta vez alejándose del nodo. En el caso más extremo, dos
ondas de igual frecuencia y amplitud en contrafase (desfasadas 180º), que se
interfieren, se anulan totalmente por un instante (como se ilustra en el primer
gráfico de la derecha). De igual manera, vuelven a ser las mismas después de
traspasar el nodo, aunque esta vez alejándose del mismo. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Lente
Una lente es un elemento óptico transparente,
fabricado con vidrio, cristal o plástico, que refracta la luz para formar una
imagen. Una lente puede tener superficies cóncavas o convexas, de manera que la
luz paralela que incide sobre ella sea refractada bien hacia el plano focal,
como en una lente convergente, o bien desde él, como en una lente divergente.
Una lente que es delgada en comparación con su diámetro tendrá un punto focal más distante (es decir, una mayor longitud focal) que una gruesa, será más fácil de fabricar y sufrirá menos aberración cromática y aberración esférica. En lo práctico, para reducir estas y otras distorsiones, se emplean combinaciones de lentes, conocidas como lentes compuestas. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Ley de Ampere
El campo magnético en el espacio alrededor de una corriente eléctrica, es proporcional a la corriente eléctrica que constituye su fuente, de la misma forma que el campo eléctrico en el espacio alrededor de una carga, es proporcional a esa carga que constituye su fuente. La ley de Ampere establece que para cualquier trayecto de bucle cerrado, la suma de los elementos de longitud multiplicado por el campo magnético en la dirección de esos elementos de longitud, es igual a la permeabilidad multiplicada por la corriente eléctrica encerrada en ese bucle.
En el caso eléctrico, la relación del campo con la fuente está cuantificada en la ley de Gauss la cual, constituye una poderosa herramienta para el cálculo de los campos eléctricos. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Ley de Coulomb
La ley de Coulomb puede expresarse como:
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.
La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Por una
parte, es una radiación emitida por los átomos, que se propaga en forma de
ondas electromagnéticas y, por otra parte está compuesta por partículas llamadas
fotones.
En tanto
onda, la luz está compuesta por dos campos; uno eléctrico y uno magnético y se
le asigna una longitud de onda.
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En cuando
fotones en movimiento, las partículas tienen determinada energía y
transferencia. La velocidad de la luz en el vacío es de 300,000 km/s. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Ondaelectromagnética
Una onda electromagnética es
la forma de propagación de la radiación
electromagnética a través del espacio. Y sus aspectos teóricos están
relacionados con la solución en forma de onda que admiten las ecuaciones de Maxwell.
A diferencia de las ondas mecánicas,
las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse;
es decir, pueden desplazarse por el vacío.Las ondas luminosas son ondas electromagnéticas cuya frecuencia está dentro del rango de la luz visible.
Quizá el mayor logro teórico de la física en el siglo XIX fue el descubrimiento de las ondas electromagnéticas. El primer indicio fue la relación imprevista entre los fenómenos eléctricos y la velocidad de la luz.
En la
naturaleza, las fuerzas eléctricas se originan de dos formas. Primero está la
atracción o la repulsión eléctricas entre las cargas eléctricas (+) y (-). Es
posible definir una unidad de carga eléctrica como la carga que repele a otra
carga similar a la distancia de, podemos decir, 1 metro con la fuerza de la
unidad de fuerza utilizada (las fórmulas usuales lo definen con más precisión). (Montiel, Navarrete y Hernández)
Una onda sonora es una onda longitudinal que transmite lo
que se asocia con sonido. Si se propaga en un medio
elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de
onda esférica periódica o
cuasiperiódica. Mecánicamente las ondas sonoras son un tipo de onda elástica.Las
variaciones de presión, humedad o temperatura del medio, producen el
desplazamiento de las moléculas que lo forman. Cada molécula
transmite la vibración a las que se encuentren en su vecindad, provocando un movimiento en cadena. Esa propagación del movimiento de las moléculas del medio,
producen en el oído humano una sensación descrita como sonido. (Montiel, Navarrete y Hernández)
Es un
fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila
sólo en un plano determinado, denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por
dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y
otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo
eléctrico. (Montiel,
Navarrete y Hernández)
Diferencia
de potencial (voltaje) es igual al trabajo realizado por unidad de carga para
separar y acumular a esta en un polo positivo (+) y un polo negativo (-) y
provee el campo eléctrico que mueve a los electrones en una dirección
determinada a lo largo de un circuito cerrado. (Montiel, Navarrete y Hernández)PREGUNTA ESPECIAL:
lo del foco si puede ser posible
con la carga adecuada ya que somos conductores de esa carga electrica que dirgimos al foco
las cual entra por una mano recorre nuetros brazos y sale por la otra llegando al foco
esto se debe a los minerales que tenemos
y
tambien lo que posibilita que el electricidad pase y siga un cierto rumbo
por congetura del equipo se cree que pase por los mismo canales de
electricidad que tiene nuestro cuerpo para la conduccion de estimulos
electricos
por eso pasa por una cierta ruta determinada y no por todo nuestro cuerpo.
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