En física, la ley universal
de conservación de la energía —que es el
fundamento del primer
principio de la termodinamica—, indica que la energía
ligada a unsistema aislado permanece constante en el tiempo. Eso significa
que para multitud de sistemas físicos clasicos la suma de
la energía mecanica, la energía calorífica,
la energía electromagnética, y otros tipos
de energía potencial es un
número constante. Por ejemplo, la energía
cinética se cuantifica en función del movimiento de la
materia, la energía potencial según propiedades como el
estado de deformación o a la posición de la materia en
relación con las fuerzas que actúan sobre ella,
la energía térmica según el estado termodinamico,
y la energía química según
la composición química.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que según la teoría de
la relatividad la energía definida según
la mecanica clasica no se conserva constante, sino que
lo que se conserva en es la masa-energía equivalente. Es decir,
la teoría de la relatividad especial establece
una equivalencia entre masa y energía por la cual todos los
cuerpos, por el hecho de estar formados de materia, poseen una energía
adicional equivalente a , y si se considera el principio de
conservación de la energía esta energía debe ser tomada en
cuenta para obtener una ley de conservación (naturalmente en
contrapartida la masa no se conserva en relatividad, sino que la única
posibilidad para una ley de conservación es contabilizar juntas la
energía asociada a la masa y el resto de formas de energía).
La energía es unapropiedad de los sistemas físicos, no es un estado físico real, ni una 'sustancia
intangible'. En mecanica clasica se representa como
unamagnitud escalar. La energía es una abstracción
matematica de una propiedad de los sistemas físicos. Por ejemplo,
se puede decir que un sistema con energía
cinética nula esta en reposo. En problemas relativistas la
energía de una partícula no puede ser representada por un escalar invariante, sino por la componente temporal de
un cuadrivector energía-momento (cuadrimomento), ya que
diferentes observadores no miden la misma energía si no se mueven a la
misma velocidad con respecto a la partícula. Si se consideran
distribuciones de materia continuas, la descripción resulta
todavía mas complicada y la correcta descripción de la
cantidad de movimiento y la energía requiere el uso
del tensor
energía-impulso.
Problema 1. Para el siguiente conjunto
de datos
a) Grafique el diagrama de dispersión?
b) Desarrollo la ecuación de estimación que mejor describa los
datos
c) Determine Y para X = 10, 15, 20
Problema 2.
Suponga que esta encargado del dinero en un país.
Recibe los siguientes datos históricos sobre la oferta de dinero y el
producto nacional bruto (ambos en millones de Balboas
Oferta de Dinero
Producto Nacional Bruto
2.0
5.0
3.2
7.0
4.6
7.5
3,7
6.0
5.0
6.9
4,0
5.0
7.0
9.0
a. Desarrolle la ecuación de estimación para determinar el PNB de
Y de la oferta de dinero X.
b. ¿Cómo interpreta usted la pendiente de la línea de
regresión?
c. Calcule cuando X es igual a 7.5 cuanto es Y
d. Cual es el la correlación de este conjunto de datos
e. Interprete los resultados.
Problema 3. La Cafeteria del CRUA
esta estudiando el efecto de su última campaña
publicitaria. A un grupo de personas a quienes se escogió al azar se les
preguntó porcelular o télefono cuantas latas del nuevo
refresco habían leído o visto en esa semana
X (# de anuncios
4
9
3
0
1
6
2
5
Y(# latas compradas)
12
14
7
6
3
5
6
10
a) Desarrolle la ecuación de regresión por medio del
método de mínimos cuadrados
b) Calcule el coeficiente de correlación
c) Interprete los resultados
Problema 4. Se ha medido el aclaramiento de creatinina en pacientes tratados
con Captopril tras la suspensión del tratamiento con dialisis,
resultando la siguiente tabla:
Días tras la dialisis
1
5
10
15
20
25
35
Creatinina (mg/dl)
5,7
5,2
4,8
4,5
4,2
4
3,8
1. Haga un diagrama o mapa de dispersión
2. Señale cual es la variable independiente y
dependiente
3. Hallese la expresión de la ecuación lineal
(REGRESION) que mejor exprese la variación de la creatinina, en
función de los dias transcurridos tras la dialisis,
así como
el grado de bondad de ajuste y la varianza residual.
4. Si un individuo presenta 4'1 mg/dl de creatinina,
¿cuanto tiempo es de esperar que haya transcurrido desde la
suspensión de la dialisis?
5. Encuentre el grado de determinación y correlación
6. Qué comentarios daría en razón de los
resultados de la pregunta 5
Problema 5. En un ensayo clínico realizado tras el posible efecto
hipotensor de un farmaco, se evalúa la tensión arterial
diastólica (TAD) en condiciones basales (X), y tras 4 semanas de
tratamiento (Y), en un total de 7 pacientes hipertensos. Se obtienen los
siguientes valores de TAD:
X
95102
104
100
95
95
110
Y
85
84
88
85
80
80
102
1. ¿Existe relación lineal entre la TAD basal y
la que se observa tras el tratamiento?
2. ¿Cual es el valor de TAD esperado tras el tratamiento, en un paciente que presentó una TAD basal de 105 mm de
Hg?
3. Encuentre el grado de Correlación y que opinión le merece el
resultado?
Problema 5. Se han realizado
9 tomas de presión intracraneal en animales de laboratorio, por un
método estandar directo y por una nueva técnica
experimental indirecta, obteniéndose los resultados siguientes en mm de
Hg:
Método estandar
9
12
28
72
30
38
76
26
52
Método experimental
6
10
27
67
25
35
75
27
53
1. Haga el diagrama de dispersión y encuentre la línea de
regresión?
2. Hallar la ecuación lineal que exprese la
Se utiliza como
una abstracción de los sistemas físicos por la facilidad para
trabajar con magnitudes escalares, en comparación con
las magnitudes vectorialescomo la velocidad o
la aceleración. Por ejemplo, en mecanica, se puede
describir completamente la dinamica de un sistema en
función de las energías cinética, potencial, que componen
la energía mecanica, que en la mecanica
newtoniana tiene la propiedad de conservarse, es decir, ser invariante en
el tiempo.
Matematicamente, la conservación de la
energía para un sistema es una
consecuencia directa de que las ecuaciones de evolución de ese sistema
sean independientes del
instante de tiempo considerado, de acuerdo con el teorema de Noether