Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y problemas de Física

Electrización y Cargas Eléctricas

Conceptos Fundamentales de la Carga Eléctrica

Electrización de los Cuerpos

Un cuerpo está electrizado cuando es capaz de atraer pequeños objetos. Los cuerpos pueden electrizarse por dos mecanismos principales:

• Por frotamiento.
• Por contacto.

Clases de Carga Eléctrica

Existen dos tipos de cargas eléctricas:

1. Positivas.
2. Negativas.

Estas cargas ejercen fuerzas entre sí, siguiendo las siguientes reglas:

• Las cargas iguales se repelen.
• Las cargas de distinto tipo se atraen.

Principio de Conservación de la Carga Eléctrica

La carga eléctrica total de un sistema aislado permanece constante. Esto implica que la suma algebraica de las cargas positivas y negativas no varía.

Unidad de Carga Eléctrica

Aunque la unidad natural... Continuar leyendo "Fundamentos de Electrización, Cargas Eléctricas y Ley de Coulomb" »

1. Problema de Encuentro en Movimiento Rectilíneo

Se considera el movimiento de dos cuerpos, A y B, separados inicialmente por 45,000 m. El cuerpo A inicia su movimiento a las 11:00:00 con aceleración, y el cuerpo B inicia su movimiento a las 11:02:00 con velocidad constante en sentido contrario.

a) Determinación del Tiempo y Posición de Encuentro

Datos Iniciales:

• Tiempo de referencia (t=0): 11:00:00
• Distancia inicial entre A y B: 45,000 m

Cuerpo A (MRUA):

• Aceleración (a): 0.2 m/s²
• Velocidad inicial (V₀): 7 m/s
• Ecuación de posición: Xₐ = X₀ + V₀t + ½ at²
• Sustitución: Xₐ = 7t + 0.1t²

Cuerpo B (MRU):

• Velocidad (V): 100.8 km/h = 28 m/s (en sentido negativo)
• Tiempo de inicio (T₀): 11:02:00 (t = 120 s)
• Ecuación de posición: X_B = X₀

Las Propiedades Térmicas de Los materiales son Las que determinan el comportamiento de los materiales frente al aumento De temperatura, Es decir, el comportamiento de éstos frente al calor

¿Qué es la TV Digital Terrestre (TDT)?

La Televisión Digital Terrestre consiste en la transmisión de imágenes en movimiento y su sonido asociado mediante una señal digital a través de una red de repetidores terrestres.

¿Qué es el espectro electromagnético?

Se define como la distribución de las radiaciones electromagnéticas en función de su frecuencia y sus longitudes de onda.

¿Cuánto abarca el espectro electromagnético?

El espectro abarca desde las radiaciones de mayor longitud de onda y menor frecuencia (como las ondas de radio) hasta las de menor longitud de onda y mayor frecuencia (como los rayos X y los rayos gamma).

El Cuadro Nacional de Distribución de Frecuencias (CNAF)

El CNAF establece para nuestra TDT una frecuencia que... Continuar leyendo "Funcionamiento de la Televisión Digital Terrestre y Antenas de Recepción" »

Efecto Doppler y su Aplicación en la Cosmología

El efecto Doppler describe cómo cambia la frecuencia percibida de una onda cuando la fuente emisora o el receptor se encuentran en movimiento relativo. Este fenómeno es observable tanto en ondas sonoras como en ondas electromagnéticas, incluida la luz. En cosmología, el efecto Doppler es fundamental para comprender la expansión del universo.

¿Cómo varía la longitud de onda en el efecto Doppler?

El físico alemán Christian Doppler descubrió en 1842 que cuando una onda es emitida por un objeto en movimiento, la longitud de onda percibida por un observador es diferente a la emitida por el objeto. Específicamente:

• Si el objeto emisor se aleja del observador, la longitud de onda percibida

Interacción de Partículas Cargadas con la Materia

Influencia de la Energía del Electrón Proyectil

En el caso de la colisión inelástica, la energía del electrón proyectil suele ser más baja, y en el caso de la colisión radiativa, la energía del electrón proyectil suele ser más alta.

Influencia del Número Atómico

En el caso de la colisión inelástica, la probabilidad de que ocurra dicha colisión no depende mucho del número atómico del medio, ya que la interacción se produce con la corteza electrónica.

En el caso de la colisión radiativa, ya que la interacción es con el núcleo, mientras mayor es el número atómico del medio, más probable es que ocurra dicha colisión.

Poder de Frenado S(E)

Definición: Energía que pierde una... Continuar leyendo "Interacción de Partículas Cargadas con la Materia: Poder de Frenado y LET" »

Cálculos de Movimiento Rotacional y Fuerzas Centrípetas

Problema 1: Centrifugadora y Aceleración 9g

Pregunta: ¿A qué velocidad angular (ω) debe girar una centrífuga para que sobre el piloto actúen 9g? (Considere g = 10 m/s²)

• Aceleración centrípeta (Ac):
  • Ac = 9 × g = 9 × 10 m/s² = 90 m/s²
• Cálculo de la velocidad angular (ω):
  • El cálculo original utiliza la expresión 90 = ω² × 5². Interpretando 5² como el radio R = 25 m (para que el resultado coincida con el original de 1.9 rad/s, usando la fórmula Ac = ω²R):
  • 90 = ω² × 25
  • Despejando ω²: ω² = 90 / 25 = 3.6
  • Calculando ω: ω = √3.6 ≈ 1.9 rad/s
• Revoluciones por minuto (RPM):
  • Conversión: 1.9 rad/s × (1 revolución / 2π rad) × (60 s / 1 min)
  • RPM = (1.9 × 60) / (2 × 3.

Interpretación de Planck: Cuantización de la Energía

En 1900, Max Planck formuló una hipótesis revolucionaria: la absorción y emisión de energía en la materia no ocurre de forma continua, sino en cantidades discretas o "cuantos". La energía de cada cuanto se calcula mediante la ecuación E = hν, donde E es la energía, h es la constante de Planck y ν es la frecuencia de la radiación. La cuantización implica que existe un límite fundamental en la divisibilidad de la energía.

Efecto Fotoeléctrico

Los experimentos de Heinrich Hertz y Wilhelm Hallwachs demostraron que ciertos materiales emiten electrones cuando son expuestos a radiaciones de baja longitud de onda, un fenómeno conocido como efecto fotoeléctrico. Estos experimentos... Continuar leyendo "Fundamentos de la Física Cuántica: Cuantización de la Energía, Efecto Fotoeléctrico y Principio de Incertidumbre" »

Conceptos Fundamentales de Electromagnetismo

Fuerza Magnética

Es la fuerza a la que se ve sometida una carga en movimiento que penetra en una región donde existe un campo magnético.

Selector de Velocidad

El selector de velocidad es un dispositivo en el que el campo eléctrico contrarresta la fuerza magnética debida al campo magnético. Permite seleccionar partículas con una determinada velocidad.

Espectrómetro de Masa

Es muy útil para separar partículas en función de su relación carga-masa (q/m). Es una técnica valiosa para separar isótopos e identificar átomos. Tiene dos partes: en la primera, un selector de velocidad; y en la segunda, un campo magnético.

El Ciclotrón

Es un aparato que se emplea para acelerar partículas cargadas. A... Continuar leyendo "Fundamentos de Electromagnetismo: Conceptos Clave y Dispositivos Eléctricos" »

Propiedades de la Materia

Extensivas: Dependen de la cantidad de masa del cuerpo, como el volumen, peso o solubilidad. Intensivas: No dependen de la cantidad de nada del cuerpo. Ejemplo: constantes físicas como densidad, punto de fusión, ebullición, dureza, conductividad eléctrica y térmica.

Densidad

La densidad es la relación entre la masa (M) y el volumen (V) que ocupa dicha sustancia. Es una propiedad específica de cada materia y no depende de la cantidad de materia, ya que si aumenta o disminuye la masa, aumenta o disminuye el volumen que ocupa dicha masa. Por eso, es una propiedad intensiva.

• Densidad = masa/volumen
• Ejemplo: Calcular la densidad de una sustancia cuya masa es 75 kg y ocupa un volumen de 6 ml. Respuesta: Densidad = masa/