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

Fuerzas Gravitatorias vs. Eléctricas

1. Diferencias Fundamentales:

• La fuerza gravitatoria es siempre atractiva, mientras que la fuerza eléctrica puede ser atractiva o repulsiva dependiendo del signo de las cargas.
• La fuerza gravitatoria no depende del medio en el que se encuentran las masas, mientras que la fuerza eléctrica sí.
• La fuerza eléctrica es mucho más intensa que la fuerza gravitatoria.
• La fuerza gravitatoria actúa sobre las masas, mientras que la fuerza eléctrica actúa sobre las cargas.
• Las líneas de campo del campo eléctrico nacen en las cargas positivas (fuentes) y llegan a las cargas negativas (sumideros). En el campo gravitatorio, las masas actúan como sumideros, pero no hay fuentes. Las líneas de campo son abiertas.

Similitudes:

Fenómenos Ópticos

Refracción

La refracción ocurre cuando un haz de luz incide de forma oblicua en la interfaz que separa dos medios transparentes. Una parte de la luz es reflejada y otra se propaga por el segundo medio. Este cambio depende de la diferencia entre la rapidez de propagación de la luz en el primer medio y la rapidez de la luz en el segundo medio.

Las características de un determinado medio se representan por un coeficiente adimensional conocido como índice de refracción (n). Cada sustancia posee un índice de refracción propio, y se determina como la razón entre la rapidez de la luz en el vacío y la rapidez de la luz en el medio de refracción.

n = c / v_m

(c = Rapidez de la luz en el vacío, 3·10⁸ m/s ; v_m = rapidez de la... Continuar leyendo "Fenómenos Ópticos: Refracción, Difracción, Interferencia, Polarización y Efecto Doppler" »

Definición de Modulación Angular

La modulación angular es el proceso mediante el cual adecuamos una señal para poder ser radiada modificando su frecuencia o fase. En esta modulación se reduce el ruido, se mejora la fidelidad y se usa más eficientemente la potencia, pero se aumenta el ancho de banda y sus circuitos son más complejos.

Modulación de Frecuencia (FM) Directa e Indirecta

• FM Directo: Se obtiene variando la frecuencia de la portadora de amplitud constante de forma directamente proporcional a la amplitud de la señal modulante.
• FM Indirecto: Se logra variando la fase de la portadora de amplitud constante de forma directamente proporcional a la amplitud de la señal modulante.

Modulación de Fase (PM) Directa e Indirecta

• La definición

Prefijos y notación científica

Prefijo      Abreviatura      Factor (10^n)

Tabla de prefijos

Campos electrostáticos

Campo eléctrico: es una región en la cual se manifiestan fuerzas de atracción y repulsión entre cargas.

Cargas de prueba

Cargas de prueba: es una carga considerada siempre positiva que puede ser desplazada de un punto a otro alrededor de otra carga con el objeto de verificar la existencia de un campo eléctrico.

Comparación entre campo eléctrico y campo gravitatorio

1. En el campo eléctrico, la fuerza ejercida entre cargas eléctricas es mucho mayor que la fuerza gravitacional con que interactúan dos masas en el campo gravitatorio.
2. En el campo eléctrico,

La radiación del cuerpo negro

Un cuerpo negro es un objeto teórico que absorbe toda la luz y energía radiante, emitiendo radiación de cuerpo negro.

El efecto fotoeléctrico

Consiste en la emisión de electrones por un material al incidir radiación electromagnética sobre él.

El efecto Compton

Aumento de la longitud de onda de un fotón de rayos X al chocar con un electrón libre.

Los espectros discontinuos

Las sustancias absorben o emiten energía en determinadas frecuencias, no de forma continua como predice la física clásica.

La dualidad onda-corpúsculo

Resuelve la aparente paradoja de que la luz puede tener propiedades de partícula y ondulatorias.

Radiación electromagnética y temperatura

La energía radiante emitida por un cuerpo es más... Continuar leyendo "Física Clásica y Fenómenos Físicos del Siglo XIX y XX" »

Campos Magnéticos Producidos por Corrientes: Ley de Biot-Savart en los Siguientes Casos:

a) Corriente Recta e Infinita; b) Corriente Circular (Espira)

Es bien conocido que las corrientes eléctricas generan campos magnéticos a su alrededor. Este fenómeno empezó a estudiarse en 1819, cuando el físico danés Hans Oersted observó que se podía alterar la dirección a la que apuntaba un imán cuando este se acercaba a una corriente eléctrica.

Para determinar la expresión del campo magnético producido por una corriente se emplean dos leyes: la ley de Biot-Savart y la ley de Ampère, siendo ambas leyes ecuaciones que contienen integrales y expresiones diferenciales.

En cualquier caso, la aplicación de estas leyes permite obtener el campo magnético... Continuar leyendo "Campos Magnéticos Producidos por Corrientes: Ley de Biot-Savart" »

Potencia Mecánica

La potencia mecánica es una medida de la cantidad de energía suministrada a un paciente por un ventilador mecánico. Si bien la ventilación mecánica puede salvar vidas, también puede causar daño pulmonar, conocido como lesión pulmonar asociada con el ventilador. El ventilador induce tensiones en el pulmón del paciente, incluyendo barotrauma (presión), volutrauma (distensión), reotrauma (flujo rápido de gases) y atelectotrauma (colapso y reapertura repetida). La potencia mecánica mide estas tensiones para predecir la intensidad de la lesión pulmonar.

Ejercicios

Fórmulas

Enunciado del Ejercicio 3

Un observador a 40 m de altura ve un cuerpo subir con cierta velocidad y, tras 10 s, lo ve bajar a la misma velocidad.

a)... Continuar leyendo "Potencia Mecánica y Ejercicios de Cinemática" »

Teorema de Gauss

El número de líneas de campo que sale por cualquier superficie que encierra cargas es proporcional a la carga encerrada dentro de dichas superficies. El flujo neto a través de cualquier superficie es igual a la carga neta dentro de la superficie dividida por ε.

Jaula de Faraday

Es un efecto en el que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio es nulo, anulando así los efectos de los campos externos.

Comparación entre Campos Eléctricos y Gravitatorios

• Fuerza a distancia: Las fuerzas gravitatorias son siempre de atracción, mientras que las eléctricas pueden ser de atracción o repulsión (según la fórmula de cada uno).
• Agente creador: El campo gravitatorio es creado por las masas y el eléctrico

Principio de Incertidumbre

El principio de Heisenberg establece que es conceptualmente imposible conocer simultáneamente y con exactitud el momento lineal, p = mv, y la posición, x, de una partícula en movimiento.

Dualidad Onda-Partícula

Albert Einstein demostró que la luz exhibe tanto un comportamiento ondulatorio como corpuscular. Basándose en esta hipótesis, Louis de Broglie propuso que los electrones también pueden comportarse como ondas, además de su comportamiento corpuscular. Dedujo que la longitud de onda asociada con este movimiento ondulatorio está dada por la expresión:

λ = h/p

Teoría de Bandas en Metales Conductores

La teoría de bandas describe el enlace en los metales según la teoría de orbitales compartidos. Implica... Continuar leyendo "Principios Fundamentales de la Física Cuántica: Incertidumbre, Dualidad Onda-Partícula y Modelo de Bohr" »