Chuletas y apuntes de Física de Bachillerato y Selectividad

Conceptos Fundamentales de Resistencia de Materiales

Esfuerzos y Estabilidad Estructural

• Esfuerzos de flexión: Cuando la estructura tiende a doblarse por las fuerzas externas.
• Flexión lateral o pandeo: Fenómeno por el cual aparece una flexión al aplicar cargas de tensión.
• Columna: Viga que, por su dimensión, puede llegar a pandear.
• Resistencia mecánica: Capacidad de un elemento para resistir la rotura (a tensiones normales).
• Rigidez: Capacidad de resistencia de un elemento frente a deformaciones.
• Estabilidad: Capacidad de resistir frente a pequeñas perturbaciones.
• Carga crítica: Carga límite de compresión que, al ser superada, provoca que la columna se deforme hasta la rotura; si no se supera, se mantiene en equilibrio estable, deformado

El Modelo Atómico de Rutherford

El modelo de Rutherford surgió a raíz del experimento del bombardeo de una lámina de oro con partículas alfa. Según el comportamiento que experimentaban estos rayos en sus trayectorias al incidir sobre la lámina, se obtuvieron las siguientes conclusiones:

• La mayor parte de las partículas alfa atravesaban la lámina sin sufrir ninguna desviación.
• Algunas se desviaban ligeramente.
• Una de cada 20.000 se desviaba mucho y otras 20.000 no atravesaban la lámina.

Rutherford explicó estos hechos basándose en su modelo del átomo nuclear:

• El átomo está formado por dos regiones: una corteza y un núcleo.
• En la corteza del átomo se encuentran los electrones girando a gran velocidad alrededor del núcleo.
• El núcleo

Física

Física: ciencia que investiga los conceptos fundamentales de la materia, la energía y el espacio.

Tipos de física

Se distinguen principalmente dos tipos de física:

• Física clásica (Newton): comprende la mecánica clásica, que a su vez incluye:
  • Cinemática
  • Estática
  • Dinámica
• Física moderna (Einstein): incluye teorías relativistas y conceptos que sustituyen o amplían la física clásica.

Otras ramas y ejemplos

Ejemplos de ramas de la física:

• Física atómica
• Física nuclear
• Física del plasma

Conceptos clave

Mecánica

Mecánica — rama de la física que estudia el movimiento y el equilibrio de los cuerpos.

Medición y magnitudes

Medición: comparar la magnitud de una cantidad física con un patrón universal.

Magnitud: se expresa con un número... Continuar leyendo "Física: conceptos fundamentales, tipos, magnitudes y unidades de medida" »

Fuerza Magnética Ejercida sobre una Corriente Eléctrica

Una corriente eléctrica está formada por cargas que se mueven en una misma dirección. Experimentalmente se ha comprobado que un campo magnético ejerce una fuerza sobre una corriente eléctrica. Esta fuerza es la resultante de las fuerzas ejercidas sobre cada una de las cargas, y en algunos casos, sobre todas las cargas que componen la corriente. Por lo tanto, este efecto aparecerá como una fuerza que actúa sobre el conductor por el cual circula la corriente.

La fuerza magnética actúa sobre una corriente de forma perpendicular a esta, ya que es perpendicular a la dirección del movimiento de las cargas y al campo magnético. El sistema tridimensional está formado por la fuerza... Continuar leyendo "Campos Magnéticos: Efectos en Corrientes Eléctricas y Cargas en Movimiento" »

Defectos Refractivos del Ojo

Las ametropías son defectos refractivos del ojo debidos a un exceso o defecto de potencia óptica, que hacen que la imagen formada en la retina (que es la pantalla donde se recogen las imágenes del ojo) por el ojo esté desenfocada.

Emétrope: es un ojo que no presenta ametropías, potencia adecuada en relación con su tamaño, con el foco imagen en la retina. Hay tres tipos de ametropías:

• Miopía: se ve mal de lejos, bien de cerca, pues el ojo tiene un exceso de potencia, foco imagen antes de la retina, corregible con lente divergente.
• Hipermetropía: se ve mal de cerca, el foco imagen cae por detrás de la retina, corregible con una lente convergente.
• Astigmatismo: se ve mal de cerca y lejos, debido a la curvatura

Una onda o un movimiento ondulatorio es la propagación de una perturbación que sucede en un punto (foco), a través de un medio, con la particularidad de que se propaga o transmite la energía sin transporte de energía.
Para que exista el movimiento ondulatorio tiene que darse: Una perturbación inicial en el foco, que se transmite a puntos vecinos. Una transmisión de energía a través del medio. Retraso entre el momento en que se produce la perturbación y el tiempo en que llega a otro punto. Podemos diferenciar entre ondas mecánicas y ondas armónicas:

Ondas mecánicas

Propagación de una perturbación de tipo mecánico a través de algún medio material elástico por Io que se transmite la energía mecánica de una onda.

Podemos diferenciar... Continuar leyendo "Velocidad de sonidos en medios elásticos" »

Física de Ondas: Fórmulas y Ejemplos

Cálculo de Longitud de Onda y Frecuencia

Conociendo el Periodo (T) y la Velocidad (V)

Si se conoce el periodo (T) en segundos y la velocidad (V) en m/s, se puede determinar la longitud de onda (λ) y la frecuencia (f):

• Frecuencia (f): f = 1 / T (Hz)
• Longitud de onda (λ): λ = V x T (m)

Conociendo la Longitud de Onda (λ) y el Periodo (T)

Si se conoce la longitud de onda (λ) y el periodo (T):

• Convertir unidades:
  • Si λ está en cm, convertir a metros: λ (m) = λ (cm) x 0.01
  • Si T está en ms, convertir a segundos: T (s) = T (ms) x 10^-3
• Calcular la velocidad (V) y el tiempo (t) para una distancia (d):
  • Frecuencia (f): f = 1 / T (Hz)
  • Velocidad (V): V = λ / T (m/s)
  • Tiempo (t): t = d / V (s). Si d está en km, convertir

Fundamentos de la Termodinámica y la Física Térmica

La Termodinámica es una rama fundamental de la física (estrechamente relacionada con la química) que estudia los procesos donde el trabajo, la temperatura y el calor son las principales variables. Esta disciplina establece relaciones entre estas magnitudes y se fundamenta en cuatro leyes esenciales.

Leyes Fundamentales de la Termodinámica

1. Ley Cero de la Termodinámica

   Esta ley define el concepto de equilibrio térmico. Si un Sistema A está en equilibrio termodinámico con un Sistema B, y el Sistema A también está en equilibrio termodinámico con un Sistema C, entonces el Sistema B y el Sistema C se encuentran en equilibrio termodinámico mutuo. Implícitamente, esta ley establece que

Ley de Gravitación Universal

Dos cuerpos cualesquiera en el universo se atraen el uno al otro con una fuerza cuyo módulo es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Su dirección es la de la línea recta que une ambos cuerpos y su sentido es de uno al otro. La fuerza gravitatoria es una fuerza central. Su fórmula vectorial es:

(vectorF) = -G * m1 * m2 / (vectorR.12)^2, donde G = 6,67 * 10^-11

Campo Gravitatorio

Es la región del espacio en la que se aprecia la perturbación provocada por la masa de un cuerpo. Llamamos intensidad del campo gravitatorio en un punto, g, a la fuerza que una masa m ejerce sobre un cuerpo de masa unidad colocada en ese punto.

Principio

Ciclo de Histéresis en Materiales Ferromagnéticos y Ferroeléctricos

Materiales Ferromagnéticos

Al aplicar un campo magnético sobre un material, este se perturba y se imana. Si la interacción es tal que los momentos individuales ordenados se suman para dar lugar a un momento macroscópico no nulo, incluso en ausencia de campo magnético aplicado, se dice que el material es ferromagnético.

Ciclo de Histéresis Ferromagnético

Cuando a un material ferromagnético se le aplica un campo magnético creciente (Bap), su imantación crece desde 0 hasta la saturación (Ms), ya que todos los dominios magnéticos están alineados. Si Bap se hace decrecer gradualmente hasta anularlo, la imantación no decrece del mismo modo, ya que la reorientación... Continuar leyendo "Ferromagnetismo, Ferroelectricidad y Propiedades de los Materiales: Análisis Detallado" »