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

Cinemática

Es la parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos y las leyes mediante las cuales se rigen.

Sistema de Referencia

Es el punto que se elige para describir el movimiento de un cuerpo. Este se sitúa en el origen de coordenadas.

Movimiento

Es el cambio de posición de un cuerpo respecto al sistema de referencia que consideraremos fijo. El movimiento absoluto será aquel en el que el sistema de referencia esté en reposo y será relativo si el sistema de referencia está en movimiento.

Móvil

Cuerpo que está en movimiento.

Trayectoria

Es la línea imaginaria formada por los distintos puntos por los que pasa el móvil a lo largo de su recorrido. Puede ser curvilínea o rectilínea.

Vector Posición

Es un vector cuyo origen es...

Fundamentos de Física Cuántica: De Planck a la Mecánica Moderna

La física cuántica es una rama fundamental de la física que estudia los fenómenos a escalas microscópicas, donde las leyes de la física clásica dejan de ser válidas. A continuación, exploramos sus conceptos esenciales:

Hipótesis de Planck: La Cuantización de la Energía

Los átomos que emiten radiación se comportan como osciladores armónicos. Cada oscilador absorbe o emite energía de la radiación en una cantidad proporcional a su frecuencia de oscilación. Esta relación fundamental se expresa como:

E₀ = h · f

Donde h es la constante de Planck y f es la frecuencia.

Efecto Fotoeléctrico: La Naturaleza Corpuscular de la Luz

Hertz descubrió que al someter a la acción...

Primera Ley o Principio de la Inercia: Todo cuerpo tiende a permanecer en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a no ser que una fuerza obligue al cuerpo a salir de tales estados.

Segunda Ley o Principio de la Proporcionalidad entre las Fuerzas y las Aceleraciones: F = m * a (Ecuación fundamental de la dinámica).

Tercera Ley o Principio de Acción y Reacción: Si un cuerpo ejerce sobre otro cuerpo una fuerza (acción), este último ejercerá sobre el primero una fuerza (reacción) del mismo módulo y dirección que la primera, pero de sentido contrario a ella.

Cantidad de Movimiento o Movimiento Lineal

Se define como el producto de la masa de un cuerpo por la velocidad que lleva: p = m * v. La cantidad de movimiento es una magnitud...

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...

Ley de Coulomb

Definición

La Ley de Coulomb establece que la fuerza de interacción entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Fórmula

``` F = k * (q1 * q2) / r^2 ```

Donde:

* F es la fuerza de interacción * k es la constante de Coulomb (9 x 10^9 N m^2/C^2) * q1 y q2 son las cargas puntuales * r es la distancia entre las cargas

Características

* La fuerza puede ser repulsiva (si las cargas tienen el mismo signo) o atractiva (si las cargas tienen signos opuestos). * La fuerza actúa a lo largo de la línea que une las cargas. * La carga total de un sistema aislado se conserva. * La carga está cuantizada, siendo la carga del electrón |...

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...

Refracción de la Luz

Cuando la luz llega a la superficie de separación de dos medios transparentes, una parte penetra en el segundo medio cambiando de velocidad y de dirección de propagación. El cambio de dirección de propagación de un rayo de luz, cuando pasa oblicuamente de un medio a otro, se conoce como refracción.

Sea un foco luminoso F (figura 3) situado en un medio de índice absoluto de refracción n1, en el que la velocidad de la luz es V1, y uno de los rayos FP emitidos por el foco incide en la superficie de otro medio de índice de refracción n2, en el que la velocidad de la luz es V2. El ángulo i que forma el rayo incidente con la normal N se llama ángulo de incidencia y el ángulo r que forma el rayo refractado con la normal...

El Dinamómetro y la Ley de Hooke

El **dinamómetro** es un instrumento utilizado para medir la intensidad de las fuerzas, basándose en la **Ley de Hooke**.

Consiste en un tubo en cuyo interior se encuentra un **muelle elástico**. El alargamiento que el muelle experimenta al aplicar una fuerza en su extremo es **proporcional** a dicha fuerza.

Conceptos de Fuerza y Movimiento

Momento de una Fuerza

El **momento (M)** de una fuerza (F) respecto a un punto (O) es un **vector** definido por las siguientes características:

• **Sentido**: Viene dado por la **regla del sacacorchos**.
• **Dirección**: Perpendicular al plano que forman los vectores.

Par de Fuerzas

Un **par de fuerzas** es un sistema formado por dos fuerzas **paralelas** de la misma intensidad...

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)...

Introducción a la Electricidad

Hace unos dos mil quinientos años, se descubrió en Grecia que el ámbar, una resina fósil de conífera, adquiría la propiedad de atraer pequeños objetos cuando era frotado. Esta característica del ámbar (gr.: elektron) fue conocida durante siglos sin que nadie le prestase atención. Hacia el siglo XVI, se fueron encontrando otros materiales que también gozaban de la misma propiedad que el ámbar y que, por ello, fueron llamados eléctricos.

Charles Dufay (1698-1739) experimentó con diversos materiales y comprobó que todos actuaban, bien como el ámbar, que atraía al péndulo, bien como el vidrio, que lo repelía. De este diferente comportamiento dedujo que había dos tipos de electricidad: resinosa y...