Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y ejercicios de Física de Bachillerato

Evolución del Pensamiento Cosmológico: De Aristóteles a Newton

La Física de Aristóteles: Un Universo con Orden Lógico

La concepción aristotélica del cosmos se basaba en un orden lógico y jerárquico, caracterizado por los siguientes principios:

• Finito: El universo carece de un orden perfecto e infinito.
• Eterno: El cosmos no posee un origen temporal; siempre ha existido.
• Pleno: No existe el vacío; el espacio está completamente lleno de materia.
• Geocéntrico: La Tierra es el centro inamovible del cosmos.
• Dotado de Movimiento: El cosmos presenta un orden dinámico intrínseco.

División del Cosmos Aristotélico

El universo se dividía en dos regiones fundamentales:

1. Región Sublunar:
   • La Tierra es el centro.
   • Compuesta por los cuatro elementos básicos:

TIP: Mide, Absorbe, Suministra, Realiza = (+) | Aplica, Genera, Libera, Pierde, Produce = (-)

Energías y Fórmulas

• Energía Termodinámica

  Concepto: Relación entre calor, trabajo y energía interna de un sistema.

  Fórmula (Primera Ley): ΔU = Q - W

• Ley de Ohm

  Concepto: Relación entre voltaje, corriente y resistencia eléctrica.

  Fórmula: V = I × R

• Energía Potencial Estática

  Concepto: Energía entre dos cargas eléctricas en reposo.

  Fórmula: Ep = k × (q₁ × q₂) / r

• Energía Potencial Gravitacional

  Concepto: Energía de un cuerpo por su posición respecto al suelo.

  Fórmula: Ep = m × g × h

• Energía Cinética

  Concepto: Energía de un cuerpo en movimiento.

  Fórmula a: Ek = ½ × m × v²

Definiciones Clave

• Transferencia de Energía: Paso de energía

Momento de la Fuerza Respecto a un Punto

Es la tendencia a girar que tendrá un cuerpo sometido al efecto de fuerzas.

Fuerza Central

Es una fuerza que está dirigida a lo largo de una recta radial a un centro fijo y cuya magnitud sólo depende de la distancia a ese centro.

donde

es el vector unitario dirigido radialmente desde el origen y r es el módulo del vector de posición. El vector fuerza es siempre paralelo al vector posición.

Conservación del Momento Angular

El momento angular de una partícula se mantendrá constante sí y solo sí el momento total de las fuerzas sobre la partícula es cero.

Leyes de Kepler

1ª Ley

Los planetas, incluida la Tierra, giran alrededor del Sol, describiendo órbitas elípticas, en las que el Sol ocupa uno de los...

1 imán o 1a carga eléctrica en movimiento generan 1 campo magnético. podemos definir x tanto l campo magnético d la siguiente forma:

  l campo magnético creado x 1 imán o 1a carga eléctrica en movimiento s l espacio q les rodea,tal q,si colocamos en 1 punto d dixo espacio 1 imán d prueba,instantáneamente s vera sometido a 1a fuerza magnética debida a la presencia del imán o la carga eléctrica en movimiento iniciales.cada punto d 1 campo magnético viene caracterizado x 1a magnitud vectorial denominada intensidad del campo magnético o inducción magnética ,

la ley d lorentz: cuando 1 cuerpo cargado pentetra con 1a velocidad v en 1a región del espacio donde existe 1 campo magnético s ve sometido a 1a fuerza:

• la fuerza s proporcional

Postulados de la Relatividad Especial

Postulados: Las leyes de la física pueden expresarse mediante ecuaciones que poseen la misma forma en todos los sistemas de referencia que se muevan a velocidades constantes unos respecto de otros (sistemas de referencia inerciales entre sí). El valor de la velocidad de la luz en el vacío no depende del observador que lo mide ni del movimiento de la fuente luminosa. Por tanto, esta velocidad es absoluta.

Efectos Derivados

• Contracción de la longitud: Acortamiento de los objetos que depende del estado de movimiento respecto del observador que mide.
• Dilatación del tiempo: Los intervalos de tiempo de un reloj que se mueve respecto de un observador son más largos que los de otro en reposo.
• Principio de conservación

Dinámica Rotacional y Conservación del Momento

Momento Angular (Respecto a un Punto Fijo O)

El momento angular $\vec{L}_O$ de una partícula de masa $m$, posición $\vec{r}$ y velocidad $\vec{v}$ respecto a un punto $O$ se define como:

$$\vec{L}_O = \vec{r} \times m\vec{v}$$

Es una magnitud vectorial que representa la tendencia de una partícula a rotar respecto a un punto.

Teorema de Conservación del Momento Angular

El momento angular total de un sistema permanece constante si la suma de los momentos de las fuerzas externas que actúan sobre el sistema es nula.

La relación fundamental es:

$$\frac{d\vec{L}_O}{dt} = \vec{M}_O^{\text{ext}}$$

Si el momento externo neto es cero ($\vec{M}_O^{\text{ext}} = 0$), entonces el momento angular total es constante...

Fundamentos de la Medición Física

Concepto de Magnitud Física

Una magnitud física es una propiedad o cualidad de un sistema material, susceptible de ser medida. Se clasifican en fundamentales o derivadas.

Unidad de una Magnitud

Es una cantidad perfectamente definida que se toma como patrón para comparar con ella otras cantidades de la misma magnitud.

Sistemas de Medidas Utilizados

El sistema de medidas más utilizado es el Sistema Internacional (SI), también conocido como M.K.S. (Metro, Kilogramo, Segundo) o sistema Giorgi.

Tipos de Medida

• Medidas Directas: La comparación con la unidad es inmediata. Ejemplo: Medir una masa con una balanza.
• Medidas Indirectas: Son las que se realizan por la combinación de medidas directas. Son las medidas más

Teorías Fundamentales de la Naturaleza de la Luz

Teoría Corpuscular

Representada por Isaac Newton.

• Explicaciones:
  • Movimiento rectilíneo de la luz.
  • Reflexión.
  • Refracción (aunque supone que la velocidad de la luz es mayor en medios más densos, lo cual es incorrecto).
• Suposición clave: Las partículas de luz (corpúsculos) tienen masa.
• Limitaciones (Fenómenos no explicados):
  • La luz se cruza sin que sus partículas se destruyan.
  • Un cuerpo emisor de luz no pierde masa.
  • Un cuerpo iluminado no gana masa.

Teoría Ondulatoria

Representada por Christiaan Huygens.

• Explicaciones:
  • Propagación tridimensional de la luz desde un foco.
  • Reflexión y Refracción.
  • Difracción e Interferencias.
• Suposiciones: Las ondas son longitudinales y se mueven en un medio hipotético

Introducción a la Estática y Propiedades de los Cuerpos

La Estática es la rama de la mecánica que estudia el equilibrio de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.

Clasificación de Cuerpos según su Deformación

• Deformaciones: Bajo la acción de ciertas fuerzas, todos los cuerpos modifican sus dimensiones.
• Cuerpos Rígidos: Son aquellos que solamente se deforman bajo la acción de fuerzas muy grandes.
• Cuerpos Deformables: Son aquellos que fácilmente se deforman por la aplicación de una fuerza posible.
• Cuerpos Elásticos: Son aquellos que se deforman, pero recuperan fácilmente su forma original.

Puntos Notables en la Distribución de Fuerzas

Centro de Masa (CDM)

Es el punto en el cual debe aplicarse una fuerza externa para que solo se produzca...