Formulario Esencial de Física: Ondas, Electromagnetismo y Circuitos

Movimiento Ondulatorio

• Velocidad de fase: v = ω/k
• Diferencia de fase en tiempo: Δφ = Δt · ω
• Diferencia de fase en posición: Δφ = Δx · ω
• Velocidad de onda: v = √ (F_t/μ)
• Frecuencia angular: ω = 2πf
• Periodo: T = 1/f (s)
• Longitud de onda: λ = v/f = v · T (m)
• Número de onda: k = 2π/λ
• Velocidad máxima: V_max = ωA
• Aceleración máxima: A_max = ω²A
• Superposición: y₁ + y₂ = A · 2cos((b-a)/2) · sen((a+b)/2)
• Separación entre nodos: λ/2
• Primer armónico: λ = 2L
• Segundo armónico: λ₂ = λ₁/2

Propiedades de la Luz

• Velocidad de la luz: c = λ · f
• Ley de Snell: n₁sen(θ₁) = n₂sen(θ₂)
• Energía total: E_t = P · t = E_fotón · nº fotones
• Energía del fotón: E = 1240 / λ(nm)
• Índice de refracción: n = c/v
• Reflexión total: n₁ > n₂; n₁sen(θ₁) = n₂sen(90º)
• Interferencia (rendijas): Y_m = m · (λL/d)
• Resolución: θ = 1,22 · (λ/D)

Corriente Eléctrica y Circuitos de Corriente Continua

• Ley de Ohm: V = I · R
• Intensidad: I = nqVA = Q/t
• Resistividad: ρ = (V/L) / J
• Densidad de corriente: J = I/S = qnV
• Potencia: P = V · I = I² · R
• Circuitos en serie: I_t = I₁ = I₂; R_t = R₁ + R₂; V_t = V₁ + V₂
• Circuitos en paralelo: I_t = I₁ + I₂; 1/R_t = 1/R₁ + 1/R₂; V_t = V₁ = V₂

Potencial Eléctrico y Energía Electrostática

• Trabajo: W = Q · V = Q · k · Q/r
• Relación campo-potencial: E = -ΔV
• Densidad de carga superficial: σ = Q/Área
• Energía potencial: U = (q₁q₂) / (4πε₀r₁₂)

Condensadores

• Capacidad: C = Q/V
• Serie: 1/C_t = 1/C₁ + 1/C₂
• Paralelo: C_t = C₁ + C₂
• Energía almacenada: U_t = 1/2 · C_t · V²
• Dieléctricos: C' = k · C₀
• Energía por unidad de volumen: u = 1/2 · ε₀ · E²

Campo Magnético

• Radio de giro: R = mv/qB
• Periodo: T = 2πm/qB
• Fuerza magnética: F_mag = qvB = ILB
• Hilo infinito: B = (μ₀I) / (2πr)
• Solenoide (interior): B = μ₀IN/L

Campo Eléctrico

• Corteza esférica: E = Q / (4πε₀R²)
• Carga lineal infinita: E = λ / (2πε₀R)
• Plano infinito: E = σ / (2ε₀)

Constantes Físicas

• Permitividad eléctrica (ε₀): 8,85 · 10^-12
• Masa protón (m_p): 1,67 · 10^-27 kg
• Carga electrón (q_e): 1,6 · 10^-19 C