Formulario de Física: Campo Gravitatorio, Sonido, Ondas y Óptica

Campo Gravitatorio

Fuerza gravitatoria: - GMm. Fm sobre otra = -Gmm / r²

Intensidad del campo: g = -Gm / r²

Velocidad de escape: Em = 0; 0.5mv² = -(-GMm/r); v_escape = √(2GM/r)

Condición orbital

Fc = Fg; ma = mg; mv²/r = GMm/r²

V_orbital = √(GM/r)

Tercera Ley de Kepler

Fg = Fc; √(GM/r) = 2πr/T; r³ = (T²GM) / (4π²)

Energías

Em = Ec + Ep

Ec = 1/2 mv²

Ep = -GMm/r

Trabajo y Velocidad areolar

W = -(Epf - Epi); L/2m; rp/2m; rmu/3m; rv/2

Momento Lineal (P)

P = mv

Momento Angular (L)

L = mvrsen90

Momento de fuerza (M)

M = r x f

Sonido

P = IS (W)

B = 10log(I/Io) (dB) Nivel de intensidad sonora

I = Io * 10^(B/10) (W/m²) Intensidad sonora

S_esfera = 4πr² (m²)

Ondas

Movimiento Ondulatorio

y = A sen(wt ± kx + &); T = 2π/w; k = 2π/λ

Vosc = -A w cos(wt ± kx + &); w = 2π/T = 2πf

Aosc = -A w² sen(wt ± kx + &); f = 1/T; λ = 2π/k

MAS (Movimiento Armónico Simple)

x = A sen(wt + 6); F_elástica = k x

V = A w cos(w t + &); w = √(k/m)

a = -A w² sen(wt + &)

Ec_máx = 1/2 m v² = 1/2 K A²

Ec = 1/2 m v²

Ep = 1/2 K x²

a = -w² x

Ondas estacionarias

P = E/t; P = 1/2 μ v w² A² (μ = densidad lineal)

I = P/s = E/ts

Doppler

f_obs = f_foco (v ± V_obs / v ± V_foco)

λ_recibida = λ_emitida - V_fuente T

V + V_obs (Observador se acerca); V - V_obs (Observador se aleja)

V + V_f (Foco se aleja); V - V_foco (Foco se acerca)

Óptica Geométrica

Lentes

Ecuación general: -1/S + 1/S' = 1/f' = P; Rayo paralelo al eje, pasa por F'

Aumento lateral: A = y'/y = s'/s; Rayo que pasa por F y sale paralelo

s = distancia al objeto; Rayo que pasa por el centro

s' = distancia a la imagen; Convergente = F F'

y = altura objeto; Divergente = F' F

y' = altura imagen

Espejos

Ecuación general: 1/S + 1/S' = 1/f = 2/R; Convexo lC

Concavo ?l

Aumento Lateral: A = y'/y = -s'/s

Aumento Angular: M = S/S'

Cuando 01 es mayor que 0c, hay reflexión total

Óptica Física

Ley de Snell

n1 Sen 01 = n2 sen 02; Triángulo = 180º

n = c/v; c = λ f; Cuadrado = 360º

n = c / λ f; Angulo crítico

v = e/t; 0c = arcsen (n_menor/n_mayor)

λ = c/n

Si la n es menor, el medio es menos refringente, la velocidad es mayor y el rayo se aleja de la normal.

Si la n es mayor, el medio es más refringente, la velocidad es menor y el rayo se acerca a la normal