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

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

Fundamentos de la Física: Mecánica y Electricidad

I. Mecánica Clásica

Leyes de Newton y Dinámica

• Sistemas Inerciales: Verifican las Leyes de Newton.
• Las 3 Leyes de Newton: Inercia, Fuerza y Acción - Reacción.

Conceptos Clave de la Dinámica

• Inercia: Tendencia de un cuerpo a permanecer en reposo o en movimiento uniforme, a menos que una fuerza actúe sobre él.
• Ley de Fuerza (Segunda Ley de Newton): Cuando se aplica una fuerza sobre un cuerpo, se provoca una aceleración en la misma dirección de la fuerza. La relación se expresa como: F = m · a, donde:
  • f = Fuerza
  • m = Masa
  • a = Aceleración
• Fuerza Centrípeta: Fuerza o componente de la fuerza que actúa sobre un objeto para mantenerlo en movimiento circular.
• Fuerza Centrífuga: Fuerza ficticia que

La Nueva Física: Galileo y Newton

Según el geocentrismo, todos los astros celestes orbitan en torno a la Tierra. El descubrimiento de Galileo hizo inviable la propuesta geocéntrica. Galileo también observó las manchas solares y estudió su evolución y movimiento en la superficie solar.

Galileo estableció el principio de inercia: los cuerpos tienden a permanecer en reposo o bien a velocidad uniforme a no ser que actúe sobre ellos una fuerza. De este principio se deriva el fenómeno de la invarianza, que asegura el reposo y el movimiento a velocidad constante.

El físico inglés Isaac Newton estableció que todos los cuerpos del universo son el origen de la fuerza de gravedad y se ven afectados por ella.

La Cosmovisión Actual

La cosmovisión... Continuar leyendo "De Galileo a la Física Cuántica: Un Viaje por la Historia de la Cosmología" »

Tras la experiencia de Oersted, Faraday estaba convencido de que un campo magnético tenía que originar una corriente eléctrica. Para ello, realizó 3 experiencias:

Primera experiencia

Conectó una espira a un galvanómetro y observó que si no hay ningún generador en el circuito, no circula corriente por la espira y el galvanómetro marca 0; pero al aproximar un imán a la espira, observó varios cambios: fotos cambios, en 0, metiendo, en el medio.

Segunda experiencia

Para esta experiencia, cambió la espira por una bobina, y observó que la intensidad es proporcional al número de espiras de la bobina del circuito inducido. Imán en bobina, conectado galván, solo cuando acerca o alejamos, corr inducida.

Tercera experiencia

Ahora, Faraday usó... Continuar leyendo "Inducción Electromagnética: Ley de Faraday y Ley de Lenz" »