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

Conceptos Fundamentales de la Física

Descripción de Fenómenos

• Cualitativa: Se fundamenta en un juicio, sin importar las relaciones matemáticas.
• Cuantitativa: Es numérica y se fundamenta en medidas, aunque tiene limitaciones.

Sistema de Referencia

Punto respecto del cual se realizan las descripciones de fenómenos.

Espacio y Dimensiones

Implica otros conceptos como distancia y longitud. Una longitud es un espacio unidimensional; dos longitudes definen un espacio bidimensional.

Materia

Todo aquello que constituye el universo.

Tiempo

Intervalo de duración de un fenómeno.

Medición

Técnica a través de la cual se le asigna un número a una propiedad física como resultado de compararla con otra similar.

Magnitud Física

Toda aquella propiedad que puede... Continuar leyendo "Fundamentos Esenciales de Física: Conceptos Clave y Cinemática Básica" »

Leyes de Newton

La primera ley de Newton afirma que: "Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento rectilíneo y uniforme excepto cuando es obligado a cambiar su estado de movimiento debido a la aplicación de fuerzas". Por eso, si no ejercemos fuerzas sobre un cuerpo, este no se mueve. A mayor masa, mayor dificultad para cambiar el movimiento. La masa inercial es la medida de la resistencia de un cuerpo al cambiar de reposo a movimiento.

La segunda ley nos dice que: "La aceleración que experimenta un cuerpo de una masa determinada es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa". Las fuerzas que van en el mismo sentido se pueden sumar porque son aditivas. La fuerza neta es igual al módulo de las... Continuar leyendo "Principios Fundamentales de la Dinámica: Leyes de Newton y Movimientos" »

Campo Gravitatorio

Fuerzas Conservativas
En general, una fuerza que actúa sobre una partícula se dice que es conservativa cuando el trabajo realizado por ella es independiente del camino seguido por la partícula al desplazarse desde A hasta B. El trabajo realizado por una fuerza conservativa depende exclusivamente de las posiciones inicial y final.

Campo Gravitatorio de una Masa Puntual

Muchos cuerpos interactúan sin estar en contacto. Por ejemplo, la interacción que existe entre el Sol y la Tierra, o la interacción entre un imán y un clavo situado a cierta distancia. Estas interacciones se explican mediante el concepto de campo. La presencia de una masa altera el espacio que la rodea de tal manera que produce una fuerza gravitatoria sobre... Continuar leyendo "Conceptos Fundamentales del Campo Gravitatorio y su Aplicación" »

Fisio Nuklearra

Masa-galera eta energia:

A+B → C+D
(m_A+m_B) > (m_C+m_D)    Δm = (m_A+m_B) - (m_C+m_D)

Galtzen den masa hori energia bihurtzen da eta Einsteinen ekuazioaren bitartez kalkulatzen da: E = Δm · c²

Lotura-energia

Nukleoa neutroiz eta protoiz osatuta dago. Nukleoa bere nukleoietan desintegratu nahi badugu, energia eman behar zaio. Alderantziz, nukleo bat osatzean, energia kantitate bat askatzen da. Lotura-energia zenbat eta handiagoa izan, orduan eta egonkorragoa da nukleoa.

Lotura-energia masa-defektuarekin dago erlazionatuta. Nukleo baten masa beti da nukleoa osatzen duten protoien eta neutroien masen batura baino txikiagoa:

Δm = (Z protoien masa + neutroien masa) - nukleoaren masa

Galtzen den masa hori, Einsteinen erlazio erlatibistaren... Continuar leyendo "Fisio eta Fusio Nuklearra: Masa-galera eta Energia" »

Las Leyes de Newton

Primera Ley: Ley de Inercia

“Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de velocidad constante (MRU) a menos que sobre él actúe una fuerza neta diferente de cero que lo modifique”.

➡️ Fuerza neta o fuerza resultante es la suma vectorial de todas las fuerzas individuales.

➡️ Inercia: es la propiedad de todo cuerpo de oponerse al cambio en su estado cinemático, es decir, si estaba en reposo tiene la tendencia de mantenerse en reposo y si estaba en movimiento tiene la tendencia de mantenerse en movimiento, y no solamente con la misma rapidez sino con la misma dirección y sentido.

Intuitivamente sabemos que es más fácil mover un objeto “liviano” que un objeto “pesado”, con “liviano y pesado” nos... Continuar leyendo "Las Leyes de Newton: Inercia, Masa y Acción-Reacción" »

Fórmulas Fundamentales de la Física Moderna

1. Relatividad Especial y Energía

• Masa Relativista: $m = \gamma \cdot m_0$
• Contracción de la Longitud: $l = l_0 / \gamma$
• Energía Total: $E = E_c + E_0$
• Energía en Reposo: $E_0 = m_0 \cdot c^2$
• Relación Masa-Energía: $E = m c^2 = \gamma \cdot m_0 \cdot c^2$
• Momento Lineal Relativista: $p = m_0 \cdot \gamma \cdot v$
• Relación Energía-Momento: $E^2 = m_0^2 \cdot c^4 + p^2 \cdot c^2$
• Fuerza Relativista: $F = m_0 \cdot \gamma^3 \cdot a$

Momento Lineal para Fotones

• $p = E/c = h/\lambda$

2. Cuantización y Radiación

• Energía del Fotón (Planck): $E = h \cdot f = h \cdot c / \lambda$
• Efecto Fotoeléctrico (Einstein): $h \cdot f = h \cdot f_0 + 1/2 \cdot m_e \cdot v^2$
• Energía Cinética por Potencial de Frenado:

Implicacions filosòfiques

• Mecanisme: Capaç d'explicar fenòmens físics. Paradigma de l'explicació científica.
• Determinisme: L'univers és predictible.
• Reducció del paper de Déu: No és el creador del món ni de les seves lleis.
• Importància de la naturalesa: Reacciona per si mateixa.
• Inseguretat: Racó diminut a l'univers (Newton).
• El poder de la raó: L'home se sent poderós per haver aconseguit comprendre i descobrir.

L'espai i el temps

L'espai no és una identitat independent i per això parla de l'espai ocupat pels cossos:

• 3 Dimensions.
• Depèn de la matèria.
• És absolut.
• És continu.
• No és homogeni, isòtop.
• No és neutre.

Temps: Està associat al moviment i al canvi i ho fa en un únic sentit:

• És successiu.
• És absolut.
• És continu i extern.
• Depèn

Interferència i Difracció de les Ones

La interferència es produeix quan en un punt arriba més d’un moviment ondulatori. En aquest fenomen, els punts afectats per les ones poden vibrar amb amplitud màxima o mínima, segons el tipus d’interferència. En el primer cas parlem d’interferència constructiva i en el segon de destructiva.

Fórmules de la Interferència

Els punts de l’espai que compleixen la interferència constructiva segueixen la fórmula:
r₂ − r₁ = nλ

Mentre que els punts en els quals hi ha interferència destructiva venen donats per:
r₂ − r₁ = (2n + 1) · λ/2

Conceptes de Propagació

• La difracció: Consisteix en el canvi en el front d’ona.

Per entendre la propagació d’una ona cal definir una sèrie de conceptes:... Continuar leyendo "Interferència, Difracció i Sistemes Òptics en Física" »

Movimiento Circular Uniforme

¿Qué es un Radián?

Un radián es el ángulo que se forma cuando la longitud del arco es igual al radio. Un radián equivale a 57.29° (180°/π).

Ejercicios de Conversión

a) Convertir 60° a radianes

Utilizamos la siguiente regla de tres:

• 1 rad - 57.29°
• x rad - 60°

x = (60° * 1 rad) / 57.29° = 1.047 rad

b) Convertir 72 radianes a grados

Utilizamos la siguiente regla de tres:

• 1 rad - 57.29°
• 72 rad - x°

x = (72 rad * 57.29°) / 1 rad = 4124.88°

c) Calcular cuántas vueltas son 72 radianes

Primero, convertimos los radianes a grados (como se hizo en el ejercicio anterior): 72 rad = 4124.88°

Luego, dividimos entre 360° (una vuelta completa):

4124.88° / 360° = 11.45 vueltas

d) Convertir 5 vueltas a radianes y grados

Primero,... Continuar leyendo "Movimiento Circular Uniforme: Conceptos y Ejercicios Resueltos" »

Conceptos Fundamentales de la Física: Energía, Trabajo y Potencia

Energía

Energía: Capacidad de un sistema para producir trabajo.

La energía de un sistema puede liberarse y transformarse en otros tipos de energía.

Trabajo

Trabajo: Es la forma en que la energía se manifiesta con consecuencias útiles. Se produce al aplicar una fuerza que provoca un desplazamiento; en caso de no producirse desplazamiento, tiene lugar una deformación del cuerpo.

La fórmula para calcular el trabajo es:

Trabajo = Fuerza x desplazamiento

O, en su forma simbólica:

W = F · d

Unidad de Medida: El Julio (J)

El Sistema Internacional de Unidades (SI) define el Julio como la unidad de medida para la energía y el trabajo.

Julio: Unidad del Sistema Internacional de Unidades... Continuar leyendo "Física Básica: Energía, Trabajo y Potencia Explicados" »