Chuletas y apuntes de Física de Otros cursos

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" »

Conceptos Fundamentales de la Materia y Estructura Atómica

Materia

Todo aquello que tiene masa, inercia y ocupa un lugar en el espacio.

Átomo

La subdivisión más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades químicas.

Peso Atómico

Suma del peso de protones y neutrones que se encuentran en el núcleo atómico.

Número Atómico

Número de protones que se encuentran en el núcleo de un átomo.

Ion

Átomos que han adquirido una carga eléctrica (positiva o negativa) debido a la ganancia o pérdida de electrones.

Valencia

La capa exterior de un átomo, donde residen los electrones que determinan su capacidad de enlace.

Electrostática y Leyes de Carga

Conductor

Elementos que permiten el paso fácil de la electricidad debido a la presencia de... Continuar leyendo "Fundamentos Esenciales de Electricidad, Magnetismo y Estructura Atómica" »

Características Técnicas de un Altavoz

I. Impedancia del Altavoz

Es importante conocer la impedancia de un altavoz para conseguir una buena adaptación con el amplificador que lo ha de alimentar.

La impedancia es la suma de: resistencia entre terminales, inductancia de la bobina e influencia del entorno donde esté instalado.

Las 4 Zonas de la Curva de Impedancia

La curva de impedancia muestra el mecanismo de la impedancia según el altavoz, dividida en 4 zonas:

• A: Resistencia en Corriente Continua (CC) a 0 Hz. Se mide en los bornes del altavoz. Es una indicación rápida de la impedancia que puede tener el altavoz.
• B: Frecuencia de Resonancia (FR). Zona muy variable, no se puede usar para datar el altavoz, ya que está muy afectada por su colocación.

... Continuar leyendo "Fundamentos y Especificaciones Técnicas Clave de los Altavoces" »

Óptica y Refracción

Óptica: parte de la física que trata de la luz y de los fenómenos luminosos.

Tipos:

Geométrica y Física.

Se llama luz (visible) a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano, cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 400 y 700 nm. (se propaga en forma de ondas).

La radiación electromagnética puede manifestarse de diversas maneras como calor radiado, luz visible, rayos X o rayos gamma, se puede propagar en el vacío.

Fuentes de Luz

Fuentes de luz: emite luz visible por los órganos de la visión.

Las fuentes de luz pueden ser primarias o secundarias.

• Las primarias producen la luz que emiten, a su vez, entre las fuentes primarias se puede distinguir entre fuentes naturales

... Continuar leyendo "Óptica y Refracción: Cómo ve el Ojo Humano" »

1. Generalidades

Una de las fuerzas naturales que tiene estrecha relación con la electricidad es el magnetismo, conocido como la propiedad que tienen ciertas sustancias de atraer al hierro y al acero.

La diferencia fundamental entre el hierro y el acero en cuanto a propiedades magnéticas, está en que el hierro se transforma en imán bajo la acción de otro imán, pero pierde estas propiedades si se aleja de la acción del campo magnético del imán que lo imantó. El acero en cambio, se transforma en imán y conserva indefinidamente sus propiedades, aunque se aleje del imán que lo imantó. Por esto se dice que es un imán permanente.

Los cuerpos que poseen estas propiedades de atraer al hierro y al acero se llaman imanes. Los imanes se pueden... Continuar leyendo "Magnetismo: Fundamentos y Propiedades de los Imanes" »

Teorema del Trabajo y la Energía en un Sistema de Partículas junto a la Conservación de la Energía Mecánica

Sabemos que para una partícula:

Cuando alguna de las fuerzas es conservativa.

Trabajo en un Sistema de Partículas

Para un sistema de partículas, tendremos que sumar todos los trabajos realizados por todas las fuerzas sobre cada partícula. Además, debemos diferenciar entre fuerzas externas (Fext) y fuerzas internas (Fint). En este caso, el trabajo realizado por las fuerzas internas es nulo (Fint = 0).

¿Conclusión?

Donde *i* representa todas las fuerzas externas al sistema de partículas.

Conservación de la Energía Mecánica

Si alguna de las fuerzas que actúan sobre el sistema de partículas es conservativa:

Donde *i* representa todas... Continuar leyendo "Teorema del Trabajo y la Energía en Sistemas de Partículas" »

Uhinen islapenaren eta errefrakzioaren legeak

 

Islapena deritzon fenomenoan, uhin bat bi inguruneren arteko banaketa-gainazalera iristean, uhina itzuli egiten da lehenengo ingurunera, uhin-higiduraren energiaren parte bat eramanez eta hedapen norabidea aldatuz.  Islapenaren legeak: 1.Izpi erasotzailea, banaketa-gainazalaren eraso-puntuko normala da eta izpi islatua plano berean daude. 2.Eraso angelua, e, eta islapen angelua, i, berdinak dira. 

Errefrakzioa deritzon fenomenoan, uhin bat bi inguruneren arteko banaketa-gainazalera iristean, sartu egiten da bigarrenean eta bertan hedatu egiten da, uhin-higiduraren energiaren parte bat eramanez eta hedapen-norabidea aldatuz.  Errefrakzioaren legeak: 1.Izpi errefraktatua, normala eta izpi erasotzailea... Continuar leyendo "Errefrakzio indizea" »