Chuletas y apuntes de Física de Otros cursos

Conceptos Fundamentales de Mecánica

Emparejamiento de Términos Físicos

Empareje cada término con su descripción más adecuada:

1. Aceleración de la gravedad
2. Tiempo de vuelo
3. Velocidad final
4. Altura máxima

Descripciones:

1. La velocidad de un cuerpo en caída libre al final de su trayectoria.
2. El tiempo que tarda un objeto en caer desde una cierta altura hasta el suelo.
3. La distancia vertical máxima que alcanza un objeto en su trayectoria de caída o lanzamiento vertical.
4. La aceleración que experimenta un objeto en caída libre en el vacío, aproximadamente 9.81 m/s² cerca de la superficie de la Tierra.

Respuesta Correcta:

• 1-D: Aceleración de la gravedad
• 2-B: Tiempo de vuelo
• 3-A: Velocidad final
• 4-C: Altura máxima

Resolución de Problemas de Cinemática

Problema

Gravitación Universal y Movimiento Planetario

Leyes de Kepler

1. Primera Ley (Ley de las Órbitas): Los planetas giran alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas, en uno de cuyos focos se encuentra el Sol. Las órbitas planetarias tienen excentricidades muy pequeñas, lo que las hace parecer casi circulares.
2. Segunda Ley (Ley de las Áreas): El vector de posición de un planeta respecto del Sol barre áreas iguales de la elipse en tiempos iguales. Esto implica que la velocidad orbital del planeta varía, siendo mayor cuando está más cerca del Sol (perihelio) y menor cuando está más lejos (afelio).
3. Tercera Ley (Ley de los Períodos): Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital (T) es directamente proporcional al cubo del

¿Cuál ha sido la evolución de las teorías que intentan explicar la naturaleza de la luz? Varias teorías intentan explicar la naturaleza de la luz mediante modelos que ayudan a la descripción y estudio de los fenómenos observables.

Teoría de Newton

La luz está compuesta por partículas (corpúsculos) que emiten los cuerpos luminosos, se propagan en línea recta en todas direcciones, pueden atravesar medios transparentes, reflejadas por medios opacos y nos producen la sensación de luz. Esta teoría explica la propagación rectilínea, la reflexión y la refracción.

Teoría de Huyghens

Teoría ondulatoria (1678): La luz consiste en un movimiento ondulatorio longitudinal como el sonido. Puesto que la luz se propaga también en el vacío,... Continuar leyendo "Evolución de las teorías sobre la naturaleza de la luz" »

Rango de frecuencias

-20 Hz Infrasonidos/ 20-250 Hz Frecuencias graves (bombo o bajo) /250-2.000 Hz Frecuencias medias (voz humana y la mayoría de los instrumentos musicales) /2.000-20.000 Hz Frecuencias agudas (platillos de la batería y algunas cantantes de ópera) /+20.000 Hz Ultrasonidos. La frecuencia: son el número de variaciones d presión que se producen en un segundo, Hz.

Comportamiento acústico

-Reverberación o rever: es un fenómeno sonoro producido por la reflexión que se produce en un recinto cuando un frente de ondas incide sobre las paredes, suelo o techo y consiste en una ligera permanencia del sonido una vez que la fuente original ha dejado de emitirlo. Es percibido como una adición que modifica el sonido original.

-Eco:... Continuar leyendo "Acústica y sonido: conceptos básicos" »

Modelo de Bohr

• Los electrones giran en torno al núcleo solo en ciertas órbitas circulares estables donde, al moverse, no pierden energía (órbitas estacionarias).
• Las únicas órbitas permitidas son aquellas cuya energía adopta unos valores determinados (niveles de energía).
• Cuanto más alejado esté el nivel del núcleo, mayor será su energía.
• Un electrón puede saltar de un nivel de mayor energía a otro emitiendo ese exceso en forma de radiación.

Modelo Mecanocuántico

Los niveles de energía enunciados por Bohr se dividen en subniveles de energía. Para definirlos, se introducen 3 nuevos números cuánticos: l, m, n, s. Este modelo se basa también en el desarrollo de la mecánica cuántica.

• Dualidad onda-corpúsculo (1924): De Broglie

La Teoría de la Relatividad: Del Universo al Átomo

La teoría de la relatividad fue desarrollada a principios del siglo XX y sigue siendo uno de los pilares fundamentales de la física moderna. Fue formulada por el físico alemán Albert Einstein, quien llegó a las siguientes conclusiones:

• Relatividad del Espacio y el Tiempo

  Es necesario abandonar la idea de que el espacio y el tiempo son nociones absolutas, y comprender que son relativas a la velocidad del observador. Por lo tanto, cuanto más cerca esté un cuerpo de la velocidad de la luz, mayor será su tamaño y más lento transcurrirá el tiempo.

• La Velocidad de la Luz como Constante Universal

  El único valor absoluto es la velocidad de la luz, que es idéntica para cualquier sistema de

Propagación de Ondas Planas Uniformes

1. Onda Eléctrica Transversal en Medio Sin Pérdidas

Una onda tiene la siguiente expresión para el campo eléctrico $\mathbf{E}$:

$$\mathbf{E} = \mathbf{a}_y 50 \cos(\omega t - kz) + \mathbf{a}_x 20 \sin(\omega t - kz)$$

La onda se propaga en un medio de características $\mu = \mu_0$ y $\epsilon = 2\epsilon_0$. Donde $\omega = 3\pi \times 10^6$ rad/s.

Determinación de Parámetros

• Longitud de onda ($\lambda$)
• Velocidad de fase ($\mathbf{U}_p$)
• Campo magnético ($\mathbf{H}(t)$)

Solución:

La constante de propagación $k$ (rad/m) se define como:

$$k = \frac{2\pi}{\lambda} = \omega \sqrt{\mu\epsilon} = \frac{\omega}{\mathbf{U}_p}$$

Sabiendo que la velocidad de la luz es $c = 3 \times 10^8 \text{ m/s} = 1/\sqrt{\mu_... Continuar leyendo "Propagación de Ondas Electromagnéticas en Medios Dieléctricos y Conductores" »

Fuerza Magnética y sus Aplicaciones

Fuerza Magnética entre Corrientes Paralelas

Cuando dos alambres rectos y paralelos transportan corriente eléctrica (I) en el mismo sentido, se genera una fuerza magnética entre ellos. La fuerza sobre el alambre 1 debido al campo magnético del alambre 2 (dF₁) y viceversa (dF₂) se describe por las siguientes relaciones:

dF₁ = I₁dl₁ Λ B₂

dF₂ = I₂dl₂ Λ B₁

Dado que el campo magnético es perpendicular al alambre, las magnitudes de estas fuerzas son:

dF₁ = I₁dl₁B₂ = I₁dl₁(μ₀I₂)/(2πr)

dF₂ = I₂dl₂B₁ = I₂dl₂(μ₀I₁)/(2πr)

De esto se deduce que la fuerza por unidad de longitud es:

(dF₁/dl₁) = (μ₀I₁I₂)/(2πr)

(dF₂/dl₂) = (μ₀I₁I₂)/(2πr)

Es importante destacar que si dos conductores paralelos transportan corriente en... Continuar leyendo "Electromagnetismo Esencial: Fuerzas Magnéticas e Inducción Electromagnética" »

Inducción Electroestática

Definición

La inducción electroestática es la redistribución de la carga eléctrica en un objeto, causada por la influencia de cargas cercanas.

Tipos de Inducción

Por Contacto

Cuando un cuerpo se acerca a otro y adquiere cargas del mismo signo que este.

Por Inducción

Cuando un cuerpo adquiere cargas de signo opuesto al cuerpo que se le acerca.

Pararrayos

Un pararrayos es una varilla metálica que termina en una o varias puntas y se conecta a tierra por medio de un alambre conductor grueso que se une a una plancha metálica.

Ley de Coulomb

La Ley de Coulomb establece que la fuerza con la que se atraen o se repelen dos cuerpos electrizados pequeños es directamente proporcional a sus cargas e inversamente proporcional al... Continuar leyendo "Inducción Electroestática y Otros Conceptos de Electricidad" »

INTRODUCCIÓN

En esta primera unidad, relacionada con el sonido, vamos a ver conceptos básicos del sonido desde el punto de vista de la física. Empezaremos analizando sus propiedades y características físicas. A continuación, definiremos lo que significa el espectro de frecuencias de un sonido, para ver cómo funciona realmente nuestro oído al sonido, qué partes son las más importantes y cómo nos permiten oír.

NATURALEZA DEL SONIDO

Las ondas acústicas viajan habitualmente a velocidad constante, que depende del medio y de las condiciones ambientales. En el agua, el sonido viaja 4 veces más rápido que en el aire. Si hay un cambio de temperatura en el medio en el cual se mueve el sonido, la onda viaja de forma curvilínea y no recta;... Continuar leyendo "Fundamentos del Sonido: Propiedades y Espectro de Frecuencias" »