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Energía

   La energía se define como la capacidad de un sistema de poner en movimiento una máquina o, más rigurosamente, de realizar un trabajo. Su magnitud es igual al del trabajo requerido para llevar al sistema al estado correspondiente, desde uno de referencia, generalmente de un nivel de energía nulo. No es un fenómeno físico medible, es sólo una herramienta matemática, ya que es mucho más fácil trabajar con magnitudes escalares, como lo es la energía, que con vectoriales como la velocidad y la posición. Así se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética y la potencial de sus componentes.

  • Energía sonora: fuerzas surgidas de la vibración mecánica.
  • Energía radiante: La existente en un medio físico, causada por ondas electromagnéticas, mediante las cuales se propaga directamente sin desplazamiento de la materia.

Momento

1. Instante de tiempo.

2. En Física la palabra momento se usa en los siguientes contextos.

a) Como traducción del inglés moment en

  • Momento de fuerza o Torque representado por las letras tau (τ) o M
  • Momento de inercia representado por la letra I
  • Momento dipolar eléctrico representado por la letra P
  • Momento magnético representado por la letra μ (mu)

b) Como castellanización del inglés momentum. En estos casos es más correcto usar momentum, ímpetu o cantidad de movimiento aunque en muchos ámbitos científicos de habla hispana se han asimilado las dos traducciones en momento.

  • Momento lineal, también llamado cantidad de movimiento o ímpetu que equivale al producto de la masa por la velocidad y se representa por la letra p.
  • Momento angular, también llamado cantidad de movimiento angular o ímpetu angular, que equivale al producto cruz del ímpetu por el vector de posición y se representa por la letra L. Nota: En inglés es posible definir el ímpetu angular como "the moment of the momentum", lo que se dificulta en español debido a la confusión entre las dos palabras.

Tiempo

   El tiempo es la duración de las cosas sujetas a cambio. Es la magnitud física que permite parametrizar el cambio, esto es, que permite ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un presente y un futuro.

   Su unidad básica en el Sistema Internacional (SI) es el segundo; de éste parte la secuencia para medir el tiempo. Su símbolo es s (debido a que es un símbolo y no una abreviatura, no se debe escribir con mayúsculas, ni agregar un punto posterior), no seg. Como tiempo también se denomina a la época durante la cual vive alguien o sucede algo.

   En Física clásica, el tiempo es una variable que hay que añadir al espacio, para poder situar con precisión cualquier objeto y su movimiento. Eso está de acuerdo con la concepción Filosófica de Kant, que establece el espacio y el tiempo como necesarios por cualquiera experiencia humana. En la Teoría de la relatividad el tiempo depende del observador y para observadores diferentes dos sucesos A y B pueden ocurrir simultáneamente o A "antes" que B para un primero observador o B "antes" de A para el otro observador. Solo si dos sucesos están atados causalmente todos los observadores ven el suceso "causal" antes de que el suceso "efecto". También la duración de un proceso depende del observador: Paradoja de los dos hermanos. La Teoría de la Relatividad, considera el tiempo como una dimensión más del espacio y hay que trabajar con el concepto de espacio-tiempo.

Fuerza

   Se denomina fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento de un cuerpo, es decir, de imprimirle una aceleración. La aceleración que experimenta un cuerpo es, por definición, proporcional a la suma de las fuerzas (o fuerza neta) que actúan sobre él. La constante de proporcionalidad entre la fuerza neta y la aceleración se denomina masa [inercial] del cuerpo. Estas dos afirmaciones se resumen en la Ley Fundamental de la Dinámica o Segunda Ley de Newton.

   Las fuerzas, al igual que las aceleraciones, son magnitudes vectoriales. Las magnitudes vectoriales se representan matemáticamente mediante vectores. La suma en la Segunda Ley de Newton es, por tanto, una suma vectorial.

   Puesto que las fuerzas solamente modifican el estado de movimiento de un cuerpo, para que un cuerpo se mueva no es necesario que actúe sobre él una fuerza. Las fuerzas sólo son necesarias para poner en movimiento un cuerpo que está inmóvil o para alterar la velocidad de uno que está en movimiento. Un cuerpo en movimiento sobre el que no actúa ninguna fuerza seguirá moviéndose en línea recta y a velocidad constante indefinidamente.

   Este hecho fue recogido en forma de ley por primera vez por Newton, en la llamada Ley de la Inercia o Primera Ley de Newton. La observación de que para mantener en movimiento un cuerpo no es necesario ejercer ninguna acción sobre él era radicalmente contraria a la visión clásica, defendida por Aristóteles, que postulaba que un cuerpo sobre el que no se ejercía ninguna influencia siempre terminaba por detenerse. El cambio conceptual recogido en la Ley de la Inercia y el concepto de fuerza constituyó el punto de partida del desarrollo de la dinámica moderna y, con ella, de la Física que hoy conocemos.

   El enunciado riguroso de la Ley Fundamental de la Dinámica (que constituye la definición operacional de fuerza) hace referencia al concepto de momento lineal o cantidad de movimiento.

Onda

   Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio la cual se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa, como el aire, agua, un trozo de metal, en incluso el vacío; y las propiedades que sufren la perturbación pueden ser también variadas, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico, campo magnético.

   La propiedad del medio en la que se observa la perturbación se expresa como una función tanto de la posición como del tiempo.

Electricidad

   La electricidad es un fenómeno físico originado por cargas eléctricas estáticas o en movimiento y por su interacción. Cuando una carga se encuentra en reposo produce fuerzas sobre otras situadas en su entorno. Si la carga se desplaza produce también fuerzas magnéticas. Hay dos tipos de cargas eléctricas, llamadas positivas y negativas. Las cargas de igual nombre se repelen y las de distinto nombre se atraen.

   La electricidad está presente en algunas partículas subatómicas. La partícula más ligera que lleva carga eléctrica es el electrón, que transporta una unidad de carga. Los átomos en circunstancias normales contienen electrones, y a menudo los que están mas alejados del núcleo se desprenden con mucha facilidad. En algunas sustancias, como los metales, proliferan los electrones libres. De esta manera un cuerpo queda cargado eléctricamente gracias a la reordenación de los electrones.

   Un átomo normal tiene cantidades iguales de carga eléctrica positiva y negativa, por lo tanto es eléctricamente neutro. La cantidad de carga eléctrica transportada por todos los electrones del átomo, que por convención son negativas, esta equilibrada por la carga positiva localizada en el núcleo. Si un cuerpo contiene un exceso de electrones quedará cargado negativamente. Por lo contrario, con la ausencia de electrones un cuerpo queda cargado positivamente, debido a que hay más cargas eléctricas positivas en el núcleo.

Magnetismo

   El magnetismo es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza (junto con la gravedad, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil).

   Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que une ambas fuerzas se denomina teoría electromagnética.

   La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales ferromagnéticos como el hierro. Desde la antigüedad se ha constatado la interacción entre el hierro o minerales como la magnetita con el campo magnético terrestre, de forma que el polo norte de un imán tiende a apuntar al polo sur de otro.

   En realidad, si se disponen de los instrumentos de medida adecuados, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo (como paramagnetismo y diamagnetismo). Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia.

Temperatura

   La temperatura es una magnitud física descriptiva de un sistema que caracteriza la transferencia de energía térmica, o calor, entre ese sistema y otros. Desde un punto de vista microscópico, es una medida de la energía cinética asociada al movimiento aleatorio de las partículas que componen el sistema.

   Concretamente, dado un sistema en el cual su hamiltoniano se pueda expresar como suma de energías cinéticas de todas las partículas, y suma de energías potenciales de partículas tomadas por pares (es decir, H=T+V donde V = Σi<j V(rij)), entonces tendremos que se cumple 3/2 N KBT = 1/n * Σi<n1/2 mivi². Siendo KB la constante de Boltzmann.

   Para medir la temperatura se utiliza el termómetro. Cuando dos sistemas en contacto están a la misma temperatura, se dice que están en equilibrio térmico y no se producirá transferencia de calor. Cuando existe una diferencia de temperatura, el calor tiende a transferirse del sistema de mayor temperatura al de menor temperatura hasta alcanzar el equilibrio térmico.

   Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias dependen de la temperatura, como por ejemplo su estado (gaseoso, líquido, sólido, plasma...), la densidad, la solubilidad, la presión de vapor o la conductividad eléctrica. Así mismo determina la velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas.

   En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el Kelvin. Sin embargo, está muy generalizado el uso de otras escalas de temperatura, concretamente la escala Celsius (o centígrada), y, en los países anglosajones, la escala Fahrenheit. Una diferencia de temperatura de un kelvin equivale a una diferencia de un grado centígrado.