Chuletas y apuntes de Física de Universidad

Práctica 1: Determinación de la Aceleración Gravitatoria en un Líquido en Rotación

Magnitud a Determinar

Se busca determinar experimentalmente la aceleración de la gravedad a partir de una lámina delgada de agua que rota uniformemente alrededor de su eje.

Magnitudes Medidas Directamente

Se mide directamente la velocidad angular de rotación de la lámina y la depresión (diferencia de altura) que se forma en el líquido, en forma de "U", en el eje de giro en comparación con su altura en reposo.

Fuerzas Externas Actuantes

Las fuerzas externas que actúan sobre el fluido son:

• Peso: Fuerza gravitatoria que actúa sobre la masa del fluido.
• Fuerza centrífuga: Fuerza aparente que "aleja" los objetos del centro de rotación.

Estas fuerzas se equilibran...

Dualidad Onda-Corpúsculo: La Naturaleza Cuántica de la Luz y la Materia

La luz: ¿onda o corpúsculo? Dos teorías aparentemente diferentes convergen gracias a la física cuántica. La dualidad onda-corpúsculo, también llamada dualidad onda-partícula, resolvió una aparente paradoja, demostrando que la luz y la materia pueden, a la vez, poseer propiedades de partícula y propiedades ondulatorias.

De acuerdo con la física clásica, existen diferencias entre onda y partícula. Una partícula ocupa un lugar en el espacio y tiene masa, mientras que una onda se extiende en el espacio, caracterizándose por tener una velocidad definida y masa nula.

Actualmente, se considera que la dualidad onda-partícula es un “concepto de la mecánica cuántica

Propagación Ondulatoria de la Luz

Llamamos luz a aquella parte del espectro de las ondas electromagnéticas a la que resulta sensible el ojo humano y cuya longitud de onda está comprendida entre 3800 y 7600 Å (Angstroms, donde 1 Å = 10^-10 m). Se trata de una onda transversal que puede propagarse a través del vacío y de algunos medios materiales, a los que llamamos transparentes. La energía luminosa, cuando se propaga, tiene todas las características de las ondas. Así pues:

• En los medios uniformes (misma composición y propiedades físicas en todas direcciones) se propaga en línea recta.
• En el límite de separación entre dos medios distintos se refleja.
• Se refracta cuando pasa de un medio a otro en el que se mueve con distinta velocidad.

Centrifuga y coriolis:

Sea {O;e₁,e₂,e₃} un observador fijo y sea {O';e_'1,e_'2,e'₃}, con O=O', un observador que gira con una velocidad angular ω cte en torno al primer observador.Analicemos el movimineto relativo de una partícula r(t) respecto de ambos observadores. R(t) = x(t)e₁ + y(t)e₂ + z(t)e₃,r(t) = x'(t)e'₁ + y'(t)e'₂ + z'(t)e^'3. Si derivamos: v(t)=dr/dt=(dx'/dt)e'₁ + (dy'/dt)e'₂ + (dz'/dt)e'₃ + x'(de'₁/dt) + y'(de'₂/dt) + z'(de'₃/dt).(Sabemos que de'i/dt = w x e'i).Entonces v = (dx'/dt)e'₁ + (dy'/dt)e'₂ + (dz'/dt)e'₃ + x'ωxe'₁ + y'ωxe'₂ + z'ωxe'₃, es decir V(t) = v'(t) + ωxr(t). Derivando nuevamente: a(t)=dv/dt=(d²x'/dt²)e'₁ + (d²y'/dt²)e'₂ + (d²z'/dt²)e'₃ + 2(dx'/dt)ωxe'₁ + (dy'/dt)ωxe'₂ + (dz'/dt)ωxe'₃ + x'ωx(ωxe'₁) + y'ωx(...