Conceptos Fundamentales de Física: Mecánica, Electricidad y Magnetismo

Mecánica

Conceptos Fundamentales de la Mecánica

Mecánica

Ciencia que estudia cómo y por qué se mueven los cuerpos.

Ley de Gravitación Universal

Establecida por Isaac Newton, expresa la fuerza atractiva entre dos cuerpos con masa. Se calcula mediante la fórmula:

F = G * (m₁ * m₂) / r²

Donde G es la constante de gravitación universal (aproximadamente 6.67 × 10^-11 N·m²/kg²), m₁ y m₂ son las masas de los cuerpos, y r es la distancia entre sus centros.

Fuerza Centrípeta

Para que un cuerpo describa órbitas circulares, la fuerza centrípeta y la velocidad a la que se desplaza el cuerpo deben estar ligadas por la fórmula:

Fuerza Centrípeta = masa * velocidad² / radio

Peso

Es la fuerza con la que la Tierra (o cualquier cuerpo celeste) atrae a un cuerpo en su superficie. Se calcula como:

Peso = masa * gravedad (g)

Fuerza Normal

Es la fuerza de reacción que recibe un cuerpo apoyado en una superficie, perpendicular a esta.

Fuerza de Rozamiento

Fuerza que se opone al movimiento o al intento de deslizamiento de un cuerpo sobre una superficie.

Fuerza Elástica

Es la fuerza de recuperación que ejerce un muelle o resorte para volver a su posición de equilibrio después de ser deformado.

Tensión

Fuerza que soporta una cuerda, cable o similar cuando de ella se cuelga o tira de un objeto.

Resultante de Fuerzas (Descomposición de Fuerzas)

Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas, el comportamiento del cuerpo es consecuencia de la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre él.

Fluidos

Conceptos de Hidrostática e Hidrodinámica

Presión

Fuerza que actúa sobre una superficie cuando un cuerpo está dentro de un fluido o en contacto con él. Se calcula como:

Presión = Fuerza / Superficie

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba igual al peso del volumen de fluido desalojado.

Principio de Pascal

En el interior de un líquido o fluido incompresible, la presión es la misma en todos los puntos que se encuentran a la misma altura.

Electricidad

Fundamentos de la Electricidad

Voltaje o Diferencia de Potencial

Es la energía potencial eléctrica por unidad de carga. En España, el voltaje estándar para uso doméstico es de 220 voltios.

Resistencia Eléctrica

Es la dificultad u oposición que presenta un material al paso de una corriente eléctrica a través de él.

Corriente Eléctrica

Es el flujo de carga eléctrica que se mueve a través de un conductor, impulsado por una diferencia de potencial entre dos puntos.

Corriente Continua (CC)

Flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, manteniendo una dirección constante.

Corriente Alterna (CA)

Corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección de la carga varían cíclicamente.

Polímetro

Instrumento de medición electrónico que se utiliza para medir magnitudes eléctricas como el voltaje, la corriente y la resistencia.

Efecto Joule

Fenómeno por el cual un conductor se calienta debido al paso de una corriente eléctrica a través de él.

Fusibles

Dispositivos de seguridad que interrumpen el paso de la corriente eléctrica para proteger los aparatos y circuitos de sobrecargas.

Magnetismo

Principios del Magnetismo

Magnetismo

Fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.

Campo Magnético

Región del espacio donde una carga eléctrica en movimiento o un material magnético experimenta una fuerza magnética. Es producido por la corriente eléctrica que circula por un conductor o por imanes permanentes.

Campo Magnético Terrestre

La Tierra actúa como un imán gigante debido a las corrientes de metal fundido que hay en su núcleo externo.

Campo Magnético Producido por una Corriente Eléctrica

Cuando por una espira o bobina se hace pasar una corriente eléctrica, se crea un imán artificial (electroimán).