Fundamentos de Física: Leyes de Newton, Termodinámica y Óptica

Ley de Hooke

Las fuerzas ejercidas sobre un resorte elástico son directamente proporcionales a las deformaciones que producen. La fórmula es: F = k · x.

Características de las fuerzas

• Módulo: El valor de la intensidad de la fuerza.
• Punto de aplicación: Punto del cuerpo sobre el que se ejerce la fuerza.
• Dirección: Recta sobre la que actúa la fuerza.
• Sentido: La orientación sobre dicha recta.

Equilibrio

Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando está en reposo o cuando se mueve con un movimiento rectilíneo uniforme.

• 1. Cuando una sola fuerza actúa sobre un cuerpo, no hay equilibrio.
• 2. Dos fuerzas iguales y opuestas sobre un cuerpo sí generan equilibrio.
• 3. La fuerza total de varias fuerzas debe ser nula para que un cuerpo esté en equilibrio.

Leyes de la Dinámica

• 1.ª Ley (Inercia): Todo cuerpo mantiene su estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme mientras no actúe sobre él una fuerza que lo obligue a cambiar de estado.
• 2.ª Ley (Fundamental): La aceleración de un cuerpo es proporcional a la fuerza resultante ejercida sobre el mismo, con igual dirección y sentido que dicha fuerza, e inversamente proporcional a la masa del cuerpo.
• 3.ª Ley (Acción y Reacción): Cuando dos cuerpos interaccionan, las fuerzas que ejercen uno sobre otro son iguales, pero de sentido opuesto. Dichas fuerzas no se anulan, ya que actúan sobre cuerpos diferentes.

Principio de Arquímedes

Un cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza vertical y hacia arriba llamada empuje. Cuanto mayor es el volumen del cuerpo que se quiere sumergir, mayor es la fuerza con la que es empujado hacia arriba.

Enunciado: Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido que ha desalojado.

Cálculo del empuje: Es igual al peso del fluido desalojado. E = P_real - P_aparente.

Propagación del calor

• Conducción: Mecanismo de propagación entre dos puntos de un cuerpo que están a distinta temperatura sin haber transporte de materia (incluye conductores térmicos y aislantes).
• Convección: Mecanismo de propagación en los fluidos con movimiento de materia a través de corrientes de convección.
• Radiación: Mecanismo de transmisión de energía producido en la superficie de los cuerpos; no necesita medio material para producirse.

Óptica

Refracción

Es el cambio de dirección que experimenta una onda cuando pasa a otro medio con distinta naturaleza. El índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en otro medio.

Dispersión de la luz

Es la descomposición de colores que produce un rayo al atravesar un prisma.