Conceptos Clave de Física: Electricidad, Ondas y Mecánica

Electricidad

Campo eléctrico: Zona del espacio situada alrededor de una carga donde se ejercen fuerzas eléctricas de atracción o repulsión. Tener en cuenta:

1. La intensidad del campo depende de la carga generadora.
2. Mayor carga, mayor intensidad del campo.
3. Cuanto más nos alejemos de la carga generadora, más débil será el campo.

Capacitores o condensadores: Almacenan la energía hasta el momento del uso. Constan de dos conductores, uno + y otro -, que por inducción soportan más capacidad.

Amperímetro: Permite medir la I de la corriente en un circuito. Se coloca en serie, de esta forma la corriente que pasa por el amperímetro y la lamparita son la misma.

Voltímetro: Se utiliza para medir la diferencia de potencial entre 2 puntos. Debe colocarse en paralelo en 2 puntos cualquiera. Uno de los bornes del voltímetro se coloca antes de la lamparita y el otro después.

Conductores

Conductores óhmicos: Se mantienen constantes.

No óhmicos: No se mantienen constantes aunque varíe el voltaje.

Magnitudes

Magnitudes vectoriales: Fuerza de atracción, de repulsión, campo eléctrico.

Escalares: Carga, potencial eléctrico, energía eléctrica.

Electrización

Electrización por inducción: No es necesario el contacto directo entre un cuerpo electrizado y otro neutro para electrizar al segundo, basta con acercar el primero al segundo (jaula de Faraday).

Conservación de la Energía

Principio de conservación de la energía: La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía permanece constante. En el caso de la energía mecánica se puede decir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante.

Choques

Choque aislado: Cuando no hay intercambio de energía con el medio. Se conserva el momento total.

Elástico: En el choque hay transferencia de energía. La energía potencial se conserva, entonces no se pierde porque no hay deformación de los cuerpos, también se conserva el momento.

Plástico: Los cuerpos quedan adheridos. Deformación máxima. No se conserva la energía.

Leyes de Newton

Principio de inercia: Si sobre un cuerpo no se ejerce ninguna fuerza neta, entonces el cuerpo o bien permanece en reposo o bien se mueve con MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme).

Principio de masa: Cuando sobre un cuerpo actúa una fuerza neta, se produce una aceleración de modo que ambas magnitudes son directamente proporcionales. La constante de proporcionalidad es la masa, m, del cuerpo.

Principio de acción y reacción: Cuando un cuerpo A ejerce sobre otro cuerpo B una cierta fuerza (acción), el B ejerce también sobre el A una fuerza igual y de sentido contrario (reacción).

Ondas

Ondas: Perturbación que se propaga en el espacio y que se caracteriza por un transporte de energía pero no de materia.

• Cresta: Máximo.
• Valle: Mínimo.
• Amplitud: Xv.
• Periodo: Tiempo transcurrido entre la emisión de 2 ondas consecutivas.
• Frecuencia: Nº de ondas emitidas en cada segundo.
• Longitud de onda: Distancia entre crestas o valles.
• Nodo: Cero de la función.

Tipos de Ondas

Ondas transversales: Las partículas vibran perpendicularmente a la dirección de propagación, ej: ondas de radio. Las ondas transversales pueden ser mecánicas o electromagnéticas.

Ondas longitudinales: Las partículas vibran en la misma dirección que la propagación, ej: sonido. Son siempre mecánicas.

Ondas mecánicas: Necesitan de un medio material para la propagación ej: ondas sonoras.

Ondas electromagnéticas: No necesitan de un medio material para su propagación ej: luz.

Fenómenos Ondulatorios

Reflexión: Es el cambio de dirección de una onda que ocurre en la superficie de separación entre 2 medios, de tal forma que regresa al medio inicial. Ej: reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.

Refracción: Es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro.

Difracción: Hace que la onda esquive obstáculos ej: se puede escuchar a una persona que está en otra habitación con la puerta abierta o a través de una ventana con una abertura.

Sonido

Intensidad: Permite diferenciar sonidos fuertes y débiles.

Tono y frecuencia: Distingue sonidos altos (agudos) de los bajos (graves). Frecuencias altas (agudos). Frecuencia baja (grave).

Timbre: Permite distinguir sonidos de igual intensidad (frecuencia) y tono (amplitud) producidos por 2 fuentes sonoras distintas.

Efecto Doppler: Se refiere al cambio de frecuencia que sufren las ondas cuando la fuente emisora de ondas y/o el observador se encuentran en movimiento relativo al medio. La frecuencia aumenta cuando la fuente y el receptor se acercan y disminuye cuando se alejan.

El sonido no se propaga en el vacío porque el sonido al ser una onda mecánica necesita de un medio de propagación ya sea sólido, líquido o gaseoso y en el vacío no hay tal medio.