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

Ley de Coulomb

La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Matemáticamente se expresa como:

F = k(Q₁Q₂ / r²)u_r

Donde:

• F es la fuerza eléctrica.
• k es la constante de Coulomb.
• Q₁ y Q₂ son las cargas eléctricas.
• r es la distancia entre las cargas.
• u_r es un vector unitario en la dirección que une las cargas.

Características de las fuerzas eléctricas

• La fuerza está dirigida a lo largo de la recta de unión de las cargas.
• La fuerza es repulsiva si las cargas son del mismo signo y atractiva si son de signo contrario.
• Son fuerzas a distancia, no es necesario que exista un medio material entre las

Espectroscopía Atómica y Molecular

Introducción a la Espectroscopía

La espectroscopía mide la interacción de la radiación electromagnética (REM) con la materia. Las técnicas ópticas miden la cantidad de REM producida o absorbida por las especies químicas analizadas.

Radiación Electromagnética (REM)

La REM es una forma de energía que se transmite por el espacio a velocidades muy altas, propagándose fácilmente por el vacío (ej. fotón: paquete de energía).

1. Como onda: La REM se propaga a la velocidad de la luz. Sus componentes magnético y eléctrico son perpendiculares entre sí.
   • Amplitud: Longitud del vector eléctrico en el máximo de la onda.
   • Longitud de onda (λ): Distancia entre dos puntos de onda que pasan por un ciclo completo.

1. Las Tres Leyes Fundamentales de Newton

Las leyes de Newton son principios fundamentales de la mecánica clásica que describen el movimiento de los objetos y las fuerzas que actúan sobre ellos:

• Ley de la Inercia (Primera Ley): Un cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme (MRU) a menos que una fuerza externa neta actúe sobre él.
• Ley Fundamental de la Dinámica (Segunda Ley): La fuerza neta que actúa sobre un objeto es directamente proporcional a su aceleración y a su masa (F = m * a).
• Principio de Acción y Reacción (Tercera Ley): Por cada acción, existe una reacción igual y opuesta. Si un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto, el segundo objeto ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección

Mecánica: Conceptos Fundamentales

Mecánica: Parte de la física que describe el movimiento de los cuerpos y su evolución en el tiempo bajo la acción de fuerzas.

Ramas de la Mecánica

Se divide en dos grupos:

• Cinemática: Describe cómo se mueven los objetos.
• Dinámica: Estudia la fuerza y las causas que provocan el movimiento de los objetos.

Medición y Magnitudes Físicas

Medición: Es el resultado de una operación humana de observación mediante la cual se compara una magnitud con un patrón de referencia.

Definiciones Clave en Medición

• Magnitud: Toda propiedad de los cuerpos que se puede medir.
• Unidad: Cantidad que se adopta como patrón para comparar con ella cantidades de la misma especie.

Magnitudes Fundamentales y Derivadas

Magnitudes Fundamentales

Relatividad y Sistemas de Referencia

Sistema de Referencia Inercial

Un Sistema de Referencia Inercial es aquel que se caracteriza por estar en reposo absoluto o por desplazarse con movimiento rectilíneo uniforme. La aceleración es invariable en estos sistemas.

Principio de Relatividad de Galileo

Según el Principio de Relatividad de Galileo, las leyes mecánicas de la naturaleza son las mismas para observadores que se encuentran en sistemas de referencia inerciales.

Postulados de la Relatividad Especial de Einstein

Los Postulados de la Relatividad Especial de Einstein son:

1. Todas las leyes de la física se cumplen por igual en todos los sistemas de referencia inerciales.
2. La velocidad de la luz en el vacío es la misma en todos los sistemas de referencia

Doble Periodicidad de las Ondas

Doble periodicidad: y = A sen(ωt - kx). La ecuación de ondas es doblemente periódica, esto significa que la elongación va a tomar valores repetidos en el espacio y en el tiempo.

a) Periodicidad en el espacio: Esto quiere decir que todos los puntos que estén separados un número entero de longitudes de onda van a tomar el mismo valor para la elongación.

y(x + nλ, t) = A sen(ωt - k(x + nλ)) = A sen(ωt - kx - 2πn)

k nλ = 2π / λ nλ = 2πn

b) Periodicidad en el tiempo: Esto significa que un punto cualquiera de la onda va a tomar valores repetidos si esperamos un tiempo igual a un número entero de periodos, es decir:

y(x, t + nT) = A sen(ω(t + nT) - kx) = A sen(ωt + ωnT - kx) = A sen(ωt - kx + 2πn) =...

Fundamentos del Campo Eléctrico

Propiedades de las Líneas de Campo Eléctrico

¿Por qué las Líneas de Campo Eléctrico No se Cruzan?

Las líneas de campo eléctrico no pueden cruzarse porque, en cualquier punto del espacio, solo puede existir una dirección única del campo eléctrico. Si se cruzaran, significaría que hay dos direcciones del campo en ese punto, lo cual es físicamente imposible.

Dirección de las Líneas de Campo Eléctrico

Las líneas de campo eléctrico de cargas positivas se dirigen hacia afuera, mientras que las de cargas negativas se dirigen hacia adentro. Esto representa la dirección en la que una carga de prueba positiva se movería.

Relación entre la Densidad de Líneas y la Magnitud del Campo

El número de líneas

Óptica y Fenómenos Ondulatorios

Reflexión Total Interna

Se produce cuando el ángulo refractado toma el valor del ángulo límite, es decir, el rayo de luz sale paralelo a la superficie, por lo que no se produce luz refractada.

Defectos de la Visión

• Miopía: Cuando la imagen se forma delante de la retina.
• Hipermetropía: La imagen se forma detrás de la retina.
• Presbicia: Pérdida de la capacidad de enfocar objetos cercanos, relacionada con la edad.
• Astigmatismo: Se trata de un problema de ancho y largo al formar la imagen de un objeto, debido a una curvatura irregular de la córnea o el cristalino.

Potencia Óptica

Es la capacidad de una lente para hacer converger o divergir un rayo incidente. Se mide en dioptrías.

Física Cuántica y Radiación

Principio

A continuación, se presentan preguntas clave sobre los fundamentos de la Resonancia Magnética (RM) y la Ecografía:

1. En los nucleones encontramos:

a. Protones: 2 quarks arriba (up) y un quark abajo (down)
b. Neutrones: 1 quark arriba (up) y 2 quark abajo (down)
d. A y b son ciertas

2. El campo magnético creado se representa por un:

a. Vector que apunta en la dirección del espín

3. Durante la magnetización, el ángulo de inclinación:

a. Dependerá del movimiento en espiral adquirido durante la magnetización al entrar en resonancia
b. Dependerá de la potencia y el tiempo que dure el pulso de radiofrecuencia
c. Los pulsos de radiofrecuencia pueden ser a 90º o a 180º
d. Todas las respuestas son ciertas

4. El equipo de radiofrecuencia ha de