Chuletas y apuntes de Física de Bachillerato y Selectividad

Movimiento de partículas cargadas en el seno de campos eléctricos

Dado que el campo eléctrico es conservativo, la energía mecánica de una partícula que se mueve dentro de un campo eléctrico permanece constante. Para partículas pequeñas (electrones, protones, etc.), las fuerzas gravitatorias son totalmente despreciables frente a las fuerzas eléctricas, por lo que en el término de energía potencial se incluye solo la electrostática. Si una partícula se desplaza desde A hasta B, podemos escribir: Ema = Emb, donde 1/2mv²=qV.

Origen del campo magnético. La experiencia de Oersted

Los fenómenos magnéticos se conocen desde la Antigüedad y su nombre se debe a la magnetita, mineral de la región de Magnesia, que es una mezcla de óxidos... Continuar leyendo "Interacción de Cargas y Campos Magnéticos: Origen y Aplicaciones" »

1. Leyes de Interacción: Gravitación y Electrostática

• Ley de Gravitación Universal: Cualesquiera dos partículas en el espacio se ven atraídas entre sí por una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
• Ley de Coulomb: La fuerza con que se atraen o repelen dos cuerpos cargados eléctricamente es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

2. Dinámica de Cargas en Campos Eléctricos y Magnéticos

• Campo eléctrico (F = qE): Toda carga está sometida a una fuerza, ya sea que se encuentre en reposo o en movimiento; por tanto, el campo puede acelerarla y ponerla en movimiento.

Principios Fundamentales de la Óptica

El índice de refracción se define como el cociente entre la velocidad de la luz en el vacío y en un medio: n = c/v. Es un número adimensional y siempre mayor a 1, ya que la velocidad de la luz en el vacío es la máxima posible. Indica cuánto se ralentiza la luz en un material (a mayor n, menor velocidad de la luz en ese medio).

Fenómenos de la Luz

• Reflexión: Es el cambio de dirección de una onda al chocar con una superficie sin cambiar de medio. Se cumple que el rayo incidente, el reflejado y la normal están en el mismo plano y que el ángulo de incidencia es igual al de reflexión (i = r).
• Refracción: Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro con distinta velocidad

El Ojo Humano como sistema óptico:

Córnea:

Dioptrio (globo ocular, que es casi esférico)

Cristalino:

Lente convergente.

Retina:

Pantalla donde se forman las imágenes. Se llama PUNTO PRÓXIMO a la menor distancia a la que se puede encontrar un objeto que produce imagen nítida en la retina. Su valor está entorno a los 25mm., aunque puede variar con cada persona y con su edad.

Miopía:

Una persona que lo padece, puede enfocar los objetos cercanos pero no ve claramente los lejanos. El ojo no ve más allá del punto remoto. Se debe a la excesiva longitud del globo ocular y a las superficies refringentes del ojo que son demasiado convergentes, por lo que la imagen se formará delante de la retina. Se corrige utilizando lentes divergentes que permite... Continuar leyendo "El Ojo Humano: Funcionamiento, Tipos de Miopía, Hipermetropía y Astigmatismo" »

Una onda provoca un transporte de energía sin que exista transporte de materia. Se llama movimiento ondulatorio a la propagación de un movimiento vibratorio a través de un medio. La perturbación que se origina se llama onda. Las clasificamos según sus características: unidimensionales (la onda se propaga en una dirección), bidimensionales (en una superficie plana), tridimensionales (en las tres direcciones del espacio). Según la dirección en que vibran las partículas del medio con relación a la dirección de avance de la onda, tenemos:

• Ondas longitudinales: las partículas del medio vibran en la misma dirección en la que avanza la perturbación, como las ondas sonoras.
• Ondas transversales: las partículas del medio vibran en dirección

El transformador.
Es un aparato eléctrico capaz de variar la amplitud de la tensión y la intensidad. Se aplica a las sucesivas transformaciones de la corriente desde la generación hasta su consumo. Se eleva la tensión generada para disminuir las pérdidas en el transporte y emplear conductores de secciones pequeñas. Se reduce la tensión, en varias etapas, hasta el valor nominal de utilización. CONSTITUCIÓN. El transformador está formado por: Núcleo: Es el encargado de acoplar magnéticamente los arrollamientos del primario y secundario.
Está construido por chapas de, material ferromagnético, para reducir las pérdidas por histéresis magnética y aumentar la resistividad del acero y disminuir las corrientes de Foucault. La forma más... Continuar leyendo "Principios Fundamentales y Funcionamiento del Transformador Eléctrico" »

Funcionamiento ideal de un transformador en vacío

Considerar el transformador funcionando en vacío supone que no tiene conectada ninguna carga. Asimismo, considerar un transformador ideal implica que no existen pérdidas en el hierro y que la resistencia del devanado es nula.

Funcionamiento

El principio básico de un transformador consiste en transmitir energía eléctrica de un circuito a otro por inducción magnética. Considerando un transformador simétrico, con un devanado en cada columna:

• N1: número de espiras del primario.
• N2: número de espiras del secundario.

Si se aplica al devanado primario una tensión sinusoidal U1, se produce una corriente I0, llamada corriente de vacío. Esta corriente produce un flujo magnético variable φ, también... Continuar leyendo "Principios de Operación de Transformadores Ideales" »

Leyes de Faraday y Lenz: Inducción Electromagnética

Ley de Lenz: El sentido de la corriente inducida es tal que se opone a la causa que lo produce.

Ley de Faraday: La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual a la velocidad con que varía el flujo a través del circuito, cambiado de signo.

Dinamo y Alternador: Generación de Corriente

• Dinamo: (Corriente continua). Una espira plana gira entre los polos de un imán y la variación del flujo que la atraviesa genera una corriente inducida.
• Alternador: (Corriente alterna). Una espira plana gira con energía mecánica, con una velocidad angular (w) constante, en un campo magnético (B) creado por imanes permanentes.

Movimiento Armónico Simple (MAS) y Movimientos Periódicos

Movimiento Armónico

Leyes de Kepler y el Movimiento Planetario

1. Primera Ley de Kepler: Órbitas Elípticas

La Primera Ley de Kepler establece que: “Los planetas se mueven en órbitas elípticas alrededor del Sol, estando el Sol en uno de los focos de la elipse.”

2. Segunda Ley de Kepler: Áreas Iguales en Tiempos Iguales

La Segunda Ley de Kepler enuncia que: “Los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales.”

Esto implica que la velocidad orbital de un planeta varía a lo largo de su trayectoria:

• Cuando el planeta se encuentra en su punto más alejado del Sol (afelio), su velocidad es menor.
• Cuando el planeta está en su punto más cercano al Sol (perihelio), su velocidad es mayor.

Nota: La relación entre la distancia al Sol y las estaciones es una simplificación.... Continuar leyendo "Principios Fundamentales de la Física: Leyes de Kepler, Campos Gravitatorios y Generadores Eléctricos" »

Modelos Atómicos Fundamentales y Principios Cuánticos

Modelos Atómicos Clásicos

• Modelo de Thomson: Propuso una esfera sólida uniforme de materia cargada positivamente, donde los electrones estarían incrustados en su interior, de tal manera que el conjunto fuera eléctricamente neutro. Este modelo es conocido como el "pudín de pasas".
• Modelo de Rutherford: Los electrones orbitaban de forma circular en torno a un núcleo positivo, imitando al sistema planetario. Este modelo introdujo el concepto de un núcleo atómico denso y pequeño.

El Modelo Atómico de Bohr y sus Postulados

Niels Bohr fue el primero en presentar un modelo sencillo del átomo que explicaba la aparición de espectros lineales. Sus postulados clave fueron:

• El radio del