Chuletas y apuntes de Física de Universidad

Este documento aborda preguntas fundamentales de la física, explorando conceptos esenciales como el momento lineal, la energía cinética, las leyes de Newton y los marcos de referencia. A través de ejemplos prácticos, se busca clarificar principios clave de la mecánica clásica.

¿Martillo Pesado o Ligero para Partir Leños?

Pregunta: Al partir leños con martillo y cuña, ¿es más efectivo un martillo pesado o uno ligero?

Respuesta: Un martillo ligero. La facilidad para movilizarlo y alzarlo permite alcanzar una mayor velocidad, lo que se traduce en una mayor energía cinética al impacto (recordando que la energía cinética depende del cuadrado de la velocidad). Además, requiere menos esfuerzo para levantarlo y acelerarlo, optimizando...

Primera Fase: Fundamentos Eléctricos Básicos

1. Definición del valor medio de una señal eléctrica y su fórmula

El valor medio es el valor promedio de un área en un determinado tiempo y se expresa mediante la fórmula:

V_med = (1/T) ∫₀^T V(t) dt

2. Elementos activos en circuitos de corriente continua

En circuitos de corriente continua, los elementos activos del circuito son:

• Diodo
• Pila
• Transistor
• Triac
• Amplificador operacional

3. Definición de rigidez dieléctrica

La rigidez dieléctrica es la capacidad de aislamiento de un campo eléctrico en cuerpos cargados, como conductores eléctricos.

4. Propiedades mecánicas de los materiales aislantes

Las propiedades mecánicas de los materiales aislantes incluyen:

• Propiedad de aislamiento térmico
• Propiedad

Ondas

Un movimiento ondulatorio se produce cuando una perturbación se propaga en un medio. Las partículas que constituyen el medio no se propagan con la perturbación, solo la transmiten, vibrando alrededor de su posición de equilibrio. Por tanto, se transporta energía y no materia.

Según la dirección de perturbación y avance de esta

• Longitudinales: Cuando coinciden dirección y perturbación.
• Transversales: Si son perpendiculares; la dirección de propagación, y la perturbación.

Según el tipo de energía que se propaga

• Mecánicas: Se propaga energía mecánica (sonido). Se necesita un medio de propagación.
• Electromagnéticas: Se propaga energía electromagnética. No se necesita un medio material para que se propaguen (Luz).

Según las

Bioelectricidad: Fundamentos y Conceptos Clave

Ley de Coulomb

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Ley de Ohm

La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.

Corriente Eléctrica

La corriente eléctrica es el flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente.

Potencial

Electroestática, Campo y Potencial Eléctricos

• Interacción entre cargas puntuales: F = K·(q₁·q₂)/r²
• Campo eléctrico creado por cargas puntuales: E = K·Q/r²; F = q·E
• Campo creado por distribuciones continuas de carga:
  • Densidad lineal de carga: λ = q/L
  • Densidad superficial de carga: σ = q/S
  • Densidad volumétrica de carga: ρ = q/Vvol
• Flujo eléctrico: Φ = E·S·cos α
• Ley de Gauss: Φ = qencerrada/ε₀
• Energía potencial eléctrica: Ep = K·q·q'/r; W = -ΔEp
• Potencial eléctrico: V = Ep/q'
  • Para carga puntual positiva (q > 0): V = K·q/r
  • Para carga puntual negativa (q ): V = -K·q/r

Corriente Eléctrica y Aplicaciones del Campo Eléctrico

• Corriente eléctrica: I = Q/t
• Dirección y sentido (Corriente de deriva): I = q·n·A·vd
• Densidad de

Ley de Ohm: Cuando se establece un campo eléctrico en un conductor, los portadores de carga se aceleran. Sin embargo, los iones o electrones alcanzan rápidamente una velocidad de transporte constante. Cuando un cuerpo cae en el seno de un fluido viscoso, su velocidad alcanza un valor límite constante. Esta fuerza viscosa se debe a las imperfecciones de la red cristalina y al movimiento térmico de los iones, que obstaculizan el movimiento de los portadores. La **resistividad** y **conductividad** dependen del material y sus condiciones, sobre todo de la temperatura. Existen muchos metales y aleaciones que, cuando son enfriados por debajo de una temperatura crítica, su resistividad eléctrica se anula. Este fenómeno se conoce como **superconductividad*...

Lugar de las Raíces (LR)

Determina la posición de las raíces mientras K varía de 0 a ∞. Reglas:

1. Número de ramas: número de polos de la función de transferencia (FT) en bucle abierto.
2. Puntos de comienzo y final: Cada rama comienza en un polo y termina en un cero. El número de ceros en el infinito es n (número de polos) - m (número de ceros).
3. Comportamiento en el eje real: Un punto en el eje real pertenece al Lugar de las Raíces (LR) si el número total de polos y ceros a su derecha es impar, sin contar los polos conjugados.
4. Simetría: El LR es simétrico respecto al eje real.
5. Asíntotas: θ_a = (2q+1)π / (n-m), con q = 0, 1, 2...
6. Intersección de asíntotas (Centroide): σ₀ = (Σpolos(G(s)H(s)) - Σceros(G(s)H(s))) / (n-m).
7. Ángulos de

Para poder analizar los movimientos humanos, es preciso conocer algunos conceptos básicos de física que se aplican a la biomecánica.

Áreas de la Mecánica

La mecánica cubre dos áreas básicas:

• Estática: Estudia los cuerpos en reposo o equilibrio.
• Dinámica: Estudia los cuerpos en movimiento.

Ejemplo:

• Cinemática de la marcha: Describe los desplazamientos corporales en los tres planos de movimiento.
• Cinética de la marcha: Analiza las fuerzas (musculares, de gravedad, de reacción, etc.) necesarias para la propulsión del cuerpo y el control del desplazamiento.

Fuerza

En mecánica, la fuerza se define como un impulso o una tracción. Un objeto o cuerpo, para producir fuerza, debe siempre actuar sobre otro, y este reacciona como el cuerpo que...

La Electricidad en la Aviación

Usos y Aplicaciones

La electricidad es usada para muchos propósitos en la aviación, tales como:

• Alumbrado
• Calor
• Fuerza

La electricidad tiene algunas aplicaciones comunes como son:

• Arranque de motores
• Luces de navegación
• Luces de aterrizaje
• Instrumentos

La electricidad energiza a:

• Instrumentos
• Grupos de radio
• Unidades de señales y control

Ventajas del Uso de la Electricidad

La ventaja de utilizar la electricidad como medio de energía es por su fácil control, adaptabilidad en múltiples funciones y la comparativa ligereza de su sistema de distribución. Cierto.

Historia y Conceptos Básicos de la Electricidad

Descubrimiento de la Electricidad Estática

Los griegos descubrieron que un pedazo de hierro magnetizado no era la única...

Ondas Sonoras

Características

• Se producen por la vibración de objetos.
• Se propagan por ondas en medios materiales (aire, agua, tierra, etc.).
• Son longitudinales (las partículas vibran en la misma dirección de propagación).
• El oído distingue entre sonidos agudos y graves, y entre sonidos fuertes y débiles.

Reflexión del Sonido

Cambio de dirección de las ondas sonoras al chocar con una superficie.

Eco

Sonido reflejado que vuelve al emisor después de más de 0,1 segundos.

Reverberación

Sonido reflejado que vuelve al emisor antes de 0,1 segundos, confundiéndose con el sonido emitido.

Refracción del Sonido

Cambio de dirección de las ondas sonoras al pasar de un medio a otro con distinta velocidad.

Ultrasonidos e Infrasonidos

Sonidos con frecuencias...