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

Ley de Coulomb y Campo Eléctrico

LEY DE COULOMB: Esta ley representa la fuerza que experimentan dos cargas puntuales, Q y q, separadas por una distancia r, por estar cargadas: Fe = KQq/r². Dicha fuerza puede ser atractiva, si las cargas son de diferente signo, o repulsivas, si son de igual signo. Asimismo, son fuerzas que verifican el principio de acción y reacción, ya que ambas partículas cargadas generan fuerzas iguales y opuestas. En este ejemplo veremos dos cargas de igual signo y dos cargas de signo contrario (DIBUJO).

Por otro lado, se dice que en un punto existe un Campo Eléctrico (E) si en ese punto colocamos una carga eléctrica y dicha carga experimenta una fuerza eléctrica. El Campo Eléctrico (E) se puede definir como la fuerza... Continuar leyendo "Principios de Interacción Electromagnética: Leyes de Coulomb y Lorentz" »

Introducción a los Conceptos Fundamentales del Movimiento

El estudio del movimiento es una piedra angular de la física. A continuación, se presentan las definiciones esenciales para comprender cómo los cuerpos se desplazan en el espacio y el tiempo.

¿Qué es el Movimiento?

El movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio que experimentan los cuerpos en el espacio, con respecto al tiempo y a un sistema de referencia.

¿Qué es la Cinemática?

La cinemática es la rama de la física dedicada al estudio del movimiento de los cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que lo producen.

¿Qué es la Velocidad?

La velocidad es la magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto en función del tiempo.

¿Qué

Lupa: Objektuak Handitzea

Objektu txiki bat zehaztasunez ikusi nahi dugunean, begira hurbiltzen diogu. Horrela, ardatz optikoarekin eratzen den angelua handiagotu egiten da, eta, beraz, irudiaren tamaina ere handiagotu egiten da. Dena dela, objektuaren hurbilketa horrek muga bat du, hurbileko puntua zehazten duena; hau da, badago objektu bat zehaztasun osoz ikusi ahal izateko gutxieneko distantzia bat. Begi normal baten kasuan, hurbileko puntu hori batez beste 25 cm-ra dago.

Horregatik erabiltzen dugu lupa: lente konbergente bat baino ez da, normalean ganbil-itxurakoa. Lupak objektua hurbileko puntua baino distantzia txikiagora jartzeko aukera ematen digu, ikusmenaren angelua handiagotuz; horrela, objektuak tamaina handiagoa duela ematen du.

Luparen

Moviment Harmònic Simple (MVHS)

• Posició i Velocitat:
  • y(t) = Asin(wt + φ)
  • x(t) = Acos(wt + φ)
  • v(t) = Aωcos(wt + φ)
  • a(t) = -Aω²sin(wt + φ)
• Valors Màxims:
  • Velocitat Màxima (V₊màx) = Aω
  • Acceleració Màxima (A₊màx) = Aω²
• Relacions Fonamentals:
  • Freqüència: f = 1/T
  • Freqüència Angular: ω = 2πf
  • Freqüència Angular (Molla): ω = √(k/m)
  • Període (Molla): T = 2π√(m/k)
• Pèndol Simple:
  • Posició: s(t) = Ssin(wt + φ)
  • Freqüència Angular: ω = √(g/l)
  • Període: T = 2π√(l/g)

Ones Harmòniques, Acústica i Quàntica

Ones Harmòniques

• Nombre d'Onda: k = ω/v
• Equació d'Onda: y(x,t) = Asin(ωt - kx)
• Longitud d'Onda: λ = 2π/k
• Velocitat de Propagació: v = λf = λ/T
• Fase Màxima: Quan la fase és φ = π/2
• Equació General: y(x,t) = Asin(ωt - kx

Geocentrisme: La Terra al Centre de l'Univers

Es creia que el nostre planeta era el centre de l’Univers i que el Sol girava al seu voltant. Teoria atribuïda a *Ptolomeu* (segle II d.C.).

Heliocentrisme: El Sol com a Centre

Teoria que afirma que el Sol és el centre de l’Univers. Proposada per *Copèrnic* (segle XVI).

Teoria Excèntrica: El Sol a la Perifèria Galàctica

Teoria que afirma que el Sol és el centre del Sistema Solar, però no de la nostra galàxia, sinó que es troba a la perifèria d’aquesta. Aquesta comprensió va ser possible gràcies a l'avenç dels telescopis.

Moviment Diürn: Rotació Terrestre i Aparença Solar

La Terra gira sobre ella mateixa, creant l'aparença que el Sol gira al seu voltant.

Moviment Aparent del Cel Nocturn:

Conceptos Fundamentales del Sonido

El sonido está producido por pequeñas variaciones (originadas por un objeto o estructura) de presión en un medio, habitualmente el aire. El sonido se caracteriza por:

• La amplitud.
• La frecuencia.

Amplitud y Medición

La amplitud indica la magnitud de las variaciones de presión (a mayor amplitud, mayor sensación sonora). Se mide en decibelios (dB). El rango de audición humana va desde 0 dB (umbral de audición) hasta 120 dB (umbral de dolor).

Frecuencia y Espectro

La frecuencia indica la velocidad de las variaciones de presión por segundo y se mide en hercios (Hz), que es el número de variaciones por segundo. El rango audible humano es de 20 a 20.000 Hz.

El espectro sonoro es la representación gráfica de la... Continuar leyendo "Fundamentos de la Acústica: Propiedades del Sonido y Clasificación del Ruido" »

Conceptos Fundamentales de Electricidad

Circuito Eléctrico

Es un sistema en el cual la corriente fluye por un conductor en una trayectoria completa, es decir, cerrada, debido a una diferencia de potencial o voltaje.

Corriente Eléctrica

Ley de Ohm

La intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor.

Primera Ley de Kirchhoff

Segunda Ley de Kirchhoff

En un circuito cerrado o malla, las caídas de tensión totales en las resistencias son iguales a la tensión total que se aplica al circuito.

Resistencia Eléctrica

Electromagnetismo y Componentes

Bobina o Solenoide

Es la que se obtiene al... Continuar leyendo "Principios Fundamentales de Electricidad y Ondas: Conceptos Esenciales" »

Ondas

Ecuación General de una Onda Armónica

Y(x,t) = A · sen(ωt ± kx + φ0)

• Pulsación / Frecuencia angular (ω): ω = 2πν = 2π/T
• Frecuencia (ν): ν = 1/T = ω/(2π)
• Velocidad de propagación (v): v = λ/T = λ · ν
• Velocidad máxima de vibración (v_max): vmax = 2πAν
• Número de onda (k): k = 2π/λ

Interferencia de Ondas

• Constructiva: Amplitud resultante A = A1 + A2 si |r1 - r2| = nλ (donde n = 0, 1, 2, ...)
• Destructiva: Amplitud resultante A = |A1 - A2| si |r1 - r2| = (2n+1)λ/2 (donde n = 0, 1, 2, ...)
• Amplitud resultante general: A = √(A12 + A22 + 2A1A2 cos Δφ)
• Diferencia de fase espacial (Δφ): Δφ = 2π |r1 - r2| / λ

Onda Estacionaria

• Vientres (Amplitud máxima): x = nλ/2 (donde n = 0, 1, 2, ...)
• Nodos (Amplitud nula): x = (2n+1)

Conceptos Fundamentales de la Física

Los conceptos fundamentales de la física son: espacio, materia y tiempo. Si al menos uno de estos conceptos fundamentales está presente, se le asignará una propiedad básica.

La Medición Científica

La medición es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno, para determinar cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud.

Características de un Patrón de Medida

Un patrón de medida debe presentar las siguientes características:

1. Debe ser homogéneo.
2. Debe ser de fácil manejo.
3. Debe ser indestructible.
4. Debe ser universal.

Tipos de Mediciones

Mediciones Directas

Son aquellas en las cuales se establece una comparación de la unidad patrón

Fenómenos Ondulatorios: La Refracción de Ondas

La refracción es un fenómeno fundamental que ocurre cuando una onda cambia de dirección al pasar de un medio a otro, debido a una modificación en su velocidad de propagación. Este proceso se rige por dos leyes esenciales:

1. El rayo incidente, la normal (línea perpendicular a la superficie de separación entre los medios) y el rayo refractado se encuentran siempre en el mismo plano.
2. La relación entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción es constante para un par de medios dados. Esta constante está directamente relacionada con las velocidades de propagación de la onda en cada uno de esos medios, principio conocido como la Ley de Snell.

Clasificación de las