Chuletas y apuntes de Física

Definiciones Fundamentales del Sonido

• Sonido: Es la onda mecánica longitudinal que se propaga a través de medios elásticos materiales como el aire o el agua.
• Fenómeno físico: Vibración mecánica que se desplaza por un medio elástico y que es capaz de producir una sensación auditiva.
• Fenómeno fisiológico: Sensación auditiva producida por una vibración mecánica que ha utilizado un medio elástico para propagarse.
• Acústica: Se ocupa fundamentalmente de las vibraciones sonoras presentes en un medio elástico, su producción, propagación y dirección.

Tipos de Ondas y sus Propiedades

• Onda transversal: El movimiento de la partícula del medio portador de la onda vibra perpendicularmente a la dirección de propagación de las ondas.
• Onda longitudinal:

Conceptos Fundamentales de la Comunicación

La comunicación es la transmisión de información de una persona a otra. Para que se produzca, es necesario un emisor, un receptor, un mensaje, un medio de transmisión y un canal.

Clasificación de Señales en Comunicaciones

Señal Analógica

Es aquella que puede tomar todos los valores de frecuencia y de amplitud entre un valor máximo y un mínimo.

Señal Digital

Es aquella que solo puede tomar unos determinados valores entre un máximo y un mínimo. El sistema más sencillo es el sistema binario, que utiliza dos valores: el 1 y el 0.

Clasificación de las Comunicaciones según el Medio de Transmisión

Comunicación Alámbrica

Se lleva a cabo mediante cables o hilos. Los cables pueden ser de tres tipos:... Continuar leyendo "Fundamentos de Comunicación: Señales, Medios de Transmisión y Satélites" »

Radiación y Transmisión de Energía

La Radiación Solar

La luz solar contiene rayos infrarrojos, ultravioleta y la luz visible (o luz blanca), que es la que podemos apreciar a diario.

La luz solar es una fuente de vitamina D, pero la luz ultravioleta es causante de la coloración de la epidermis, fenómeno al que llamamos bronceado y que, cuando es excesivo, puede producir daños en la piel. La radiación es un tipo de transmisión del calor que no requiere el contacto directo entre la fuente y los objetos.

Tipos de Radiactividad

La radiación es la liberación de energía desde el núcleo de un átomo.

• Radiactividad alfa (α): Es causada por la emisión de partículas alfa. Tiene poco alcance y es detenida por una hoja de papel.
• Radiactividad beta

La Energía Mecánica del Oscilador Armónico

La energía mecánica (E_Mec) del oscilador armónico es una constante característica de este y proporcional al cuadrado de la amplitud.

Ondas Mecánicas

Las ondas mecánicas se clasifican en:

Ondas Transversales

Si en el extremo libre de una cuerda tensa horizontal damos una sacudida vertical repentina, se forma una cresta llamada pulso. Este pulso es una perturbación instantánea que se transmite mediante una onda viajera y recorre la cuerda desplazando los puntos de esta hacia arriba y hacia abajo. Si mantenemos un movimiento vibratorio, se produce una perturbación continua denominada tren de ondas que se propaga por la cuerda. Las partículas de esta se desplazan verticalmente en torno a su posición... Continuar leyendo "Energía Mecánica, Ondas y Fenómenos Ondulatorios: Conceptos Clave" »

El Sonido: Propagación y Naturaleza

En física, el sonido es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas audibles o casi audibles, generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.

El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que son oscilaciones de la presión del aire. Estas oscilaciones son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde toma la forma de fluctuaciones de presión. En los cuerpos sólidos, la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.

La propagación del sonido implica el transporte de... Continuar leyendo "Fundamentos de la Física: Sonido, Electricidad y la Dinámica del Movimiento Ondulatorio" »

Problemas Resueltos de Cinemática

A continuación, se presentan una serie de problemas resueltos de cinemática, abarcando desde el encuentro de trenes hasta el lanzamiento de proyectiles. Cada problema está detalladamente explicado para facilitar su comprensión.

1. Encuentro de Trenes

Un tren pasa por Alcalá de Henares (km 30,0) a las 12h 00m 00s en dirección a Zaragoza y lleva una velocidad uniforme de 100 km/h. Otro tren pasa por Guadalajara (km 60,0), también con dirección Zaragoza, a las 12h 10m 00s con velocidad uniforme de 200 km/h. Calcular:

• El instante en que coinciden los dos trenes que viajan por vías paralelas.
• El lugar en el que se encuentran.
• Repetir los cálculos intercambiando las velocidades de los trenes.
• ¿Cuál de los dos

Temperatura

Fórmulas:

• TC = TK − 273.15
• TK = TC + 273.15
• TC = (TF − 32) · 5 / 9
• TF = TC · 9 / 5 + 32
• Relación útil: TC/5 = (TF − 32)/9 → cuando TC ↔ TF

Dilatación

La dilatación térmica describe el aumento de longitud, superficie o volumen de un cuerpo al aumentar su temperatura.

Dilatación lineal

• ΔL = Li · α · ΔT
• Lf = Li · (1 + α · ΔT)

Dilatación superficial

• ΔS = Si · 2α · ΔT
• Sf = Si · (1 + 2α · ΔT)

Dilatación volumétrica

• ΔV = Vi · 3α · ΔT
• Vf = Vi · (1 + 3α · ΔT)

Formas (superficie y volumen)

• Cuadrado (área): lado · lado
• Rectángulo (área): largo · ancho
• Círculo (área): π · r²
• Esfera (volumen): V = 4/3 · π · r³

Calores

Calor específico / sensible:

• Q = m · c · ΔT

Calor latente:

• L = Q / m
• Q = m · L

Campo gravitatorio

Fuerza

Conceptos Fundamentales del Magnetismo

El magnetismo es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, esencial para comprender numerosos fenómenos físicos y aplicaciones tecnológicas. A continuación, se detallan los conceptos clave:

Imán

Un imán es un material que atrae otros materiales con alto contenido de hierro, níquel o cobalto.

Polos Magnéticos

Los polos magnéticos son los puntos de un imán donde la fuerza ejercida sobre otros materiales magnéticos es mayor. Es importante recordar que los polos del mismo signo se repelen, mientras que los polos de signo contrario se atraen.

Campo Magnético

El campo magnético es el espacio en el que se manifiestan fuerzas de origen magnético. Representa la región alrededor de un imán o una... Continuar leyendo "Fundamentos del Magnetismo y Electromagnetismo: Conceptos Esenciales de Física" »

Problema del Bombero: Cálculo de Trayectoria y Velocidad del Agua

a) Velocidad de Salida del Agua de la Manguera

Para resolver este problema de movimiento parabólico, consideramos las ecuaciones de movimiento horizontal y vertical del agua:

1. La ecuación del movimiento horizontal es:

   x = v0 * cos(θ) * t

   Donde x = 15 m es la distancia horizontal que el agua debe alcanzar.

2. La ecuación del movimiento vertical es:

   y = y0 + v0 * sin(θ) * t - (1/2) * g * t^2

   Sustituyendo los valores conocidos (y = 10 m, y0 = 1 m, x = 15 m, θ = 60° y g = 9.81 m/s²), y expresando t en función de x y v0 desde la ecuación horizontal (t = x / (v0 * cos(θ))), obtenemos la ecuación para la velocidad inicial v0:

   10 = 1 + 15 * tan(60°) - (9.81 / 2) * (15^2 / (v0^2 * cos^