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Ejercicios Resueltos de Física: Cinemática, Dinámica, Hidrostática y Ley de Hooke

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Ejercicio 1: Cinemática - MRU y MRUA

Una moto se mueve a una velocidad constante de 90 km/h y un coche parte del reposo con una aceleración de 1,5 m/s2.

a) ¿Qué vehículo recorre mayor distancia al cabo de 1 minuto?

Moto (MRU):

  • Velocidad constante: 90 km/h
  • Conversión a m/s: 90 km/h * (1000 m/km) * (1 h/3600 s) = 25 m/s
  • Fórmula: x = x0 + v * t
  • Cálculo: x = 0 + 25 m/s * 60 s = 1500 m

Coche (MRUA):

  • Aceleración: 1,5 m/s2
  • Fórmula: x = x0 + v0 * t + (1/2) * a * t2
  • Cálculo: x = 0 + 0 * 60 + (1/2) * 1,5 m/s2 * (60 s)2 = 2700 m

Conclusión: El coche recorre una mayor distancia (2700 m) que la moto (1500 m) al cabo de 1 minuto.

b) Velocidad que llevará el coche pasado ese tiempo

Coche (MRUA):

  • Fórmula: v = v0 + a * t
  • Cálculo: v = 0 + 1,5 m/s2 * 60 s = 90
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Fundamentos de la Cinemática: Definiciones Clave de Movimiento, Velocidad y Aceleración

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Fundamentos de la Cinemática: Tipos de Movimiento

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

El Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) ocurre cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el MRU.

  • Movimiento que se realiza sobre una línea recta. La ecuación de posición es: \mathbf{x} = \mathbf{x_0} + \mathbf{v}\,t
  • Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
  • La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
  • Aceleración nula.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

El Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV) es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración

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Conceptos Clave de la Física Cuántica: Hipótesis de Planck, Efecto Fotoeléctrico y Más

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Hipótesis de Planck

Los cuerpos absorben o emiten la energía en forma de paquetes o "cuantos" de energía (E0 = hv, donde h = 6,63 × 10-34 Js). Según esta ecuación, cuanto menor es la frecuencia de radiación electromagnética, menor es la energía transportada. Esto quiere decir que los átomos no emiten ni absorben cualquier cantidad de energía, sino solo aquellas que sean múltiplos enteros de un valor mínimo E0; es decir, 2E0, 3E0, etc.

Efecto Fotoeléctrico

Emisión de electrones por parte de ciertos metales cuando incide sobre ellos una luz de pequeña longitud de onda. Cada partícula componente de la luz (fotón) lleva una energía cuantizada (hv), de modo que al chocar contra un electrón del metal, consigue arrancarlo; así vence... Continuar leyendo "Conceptos Clave de la Física Cuántica: Hipótesis de Planck, Efecto Fotoeléctrico y Más" »

Fundamentos de la Luz y Óptica Física: Teorías, Espectro Electromagnético y Ecuaciones Clave

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Teorías Fundamentales de la Naturaleza de la Luz

Teoría Corpuscular

Representada por Isaac Newton.

  • Explicaciones:
    • Movimiento rectilíneo de la luz.
    • Reflexión.
    • Refracción (aunque supone que la velocidad de la luz es mayor en medios más densos, lo cual es incorrecto).
  • Suposición clave: Las partículas de luz (corpúsculos) tienen masa.
  • Limitaciones (Fenómenos no explicados):
    • La luz se cruza sin que sus partículas se destruyan.
    • Un cuerpo emisor de luz no pierde masa.
    • Un cuerpo iluminado no gana masa.

Teoría Ondulatoria

Representada por Christiaan Huygens.

  • Explicaciones:
    • Propagación tridimensional de la luz desde un foco.
    • Reflexión y Refracción.
    • Difracción e Interferencias.
  • Suposiciones: Las ondas son longitudinales y se mueven en un medio hipotético
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Diagnostiko Proba Osagarriak: Mediku Esplorazio Aurreratuak

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Batzuetan, anamnesi eta esplorazio fisikoarekin nahikoa izaten da diagnostikoa egiteko. Hala ere, zalantzak sortzen direnean, proba gehigarriak beharrezkoak izan daitezke. Hauek esplorazio instrumentalak izan ohi dira, baliabide teknikoak eta pertsonal espezializatua eskatzen dituztenak. Medikuak erabakiko du zer proba, esplorazio eta urgentzia maila behar den.

Analisi Klinikoak

Medikuak laborategian aztertzeko eskatutako probak dira. Laginak laborategian jaso eta aztertzen dira, eta ondoren, medikuari informazioa ematen zaio diagnostiko, prebentzio eta tratamendurako.

Inpultso Elektrikoen Neurketa

Organismoak organo eta sistemak funtzionatzeko erabiltzen dituen inpultso elektrikoak neurtzean datza. Neurketa hauek elektrodo bidezko dispositiboen... Continuar leyendo "Diagnostiko Proba Osagarriak: Mediku Esplorazio Aurreratuak" »

Conceptos Fundamentales de la Hidrostática: Presión, Principio de Pascal y Empuje

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Conceptos Fundamentales de la Hidrostática

Presión

La presión es una fuerza que actúa perpendicularmente sobre una superficie. Se define como la fuerza ejercida sobre cada unidad de superficie. La unidad de presión en el Sistema Internacional es el Pascal (Pa). Se calcula mediante la fórmula: P = F/S, donde P es la presión, F es la fuerza y S es la superficie.

Pascal

El Pascal es la presión que ejerce una fuerza de un Newton repartida uniformemente sobre una superficie de 1 m2. A continuación, se presentan algunas equivalencias:

  • 1 Pa = 1 N/m2
  • 1 hPa = 100 Pa
  • 1 kPa = 1000 Pa
  • 1 MPa = 1.000.000 Pa
  • 1 atm = 1013 hPa

Estática de Fluidos o Hidrostática

La hidrostática es la rama de la física que estudia los fluidos en reposo. Todos los fluidos ejercen... Continuar leyendo "Conceptos Fundamentales de la Hidrostática: Presión, Principio de Pascal y Empuje" »

Propiedades de los Imanes y Aplicaciones en Espectrómetros de Masas y Ciclotrones

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Propiedades Generales de los Imanes

En un imán, la capacidad de atraer al hierro es mayor en sus extremos o polos. Hay dos polos, norte y sur, debido a que un imán tiende a orientarse según los polos geográficos de la Tierra, que es un gran imán natural.

  • El polo norte del imán se orienta hacia el norte de la Tierra y el polo sur hacia el sur.
  • Si acercamos dos imanes distintos, los polos de igual tipo se repelen y los de diferente tipo se atraen.
  • Todo imán presenta dos polos magnéticos. Así, si rompemos un imán por la mitad, no obtenemos un polo norte y un sur aislados, sino que obtenemos dos imanes más pequeños, cada uno de ellos con su pareja de polos norte y sur.

Representación del Campo Magnético

Las líneas de inducción magnética... Continuar leyendo "Propiedades de los Imanes y Aplicaciones en Espectrómetros de Masas y Ciclotrones" »

Fundamentos de Termodinámica: Escalas de Temperatura y Dilatación de Materiales

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Escalas Termométricas

Escala Celsius

La escala Celsius es una escala termométrica utilizada para medir la temperatura (Tº). Para su graduación se establecieron los siguientes puntos:

  1. Se introdujo un termómetro en una mezcla de hielo y agua (H2O) en equilibrio térmico a 1 atm. Una vez que se estabilizó la altura de la columna del termómetro, se marcó el punto 0ºC en ese lugar.
  2. Se introdujo el termómetro en agua en ebullición y, una vez que se estabilizó, se marcó ese punto como 100ºC.
  3. Se divide el intervalo entre 0ºC y 100ºC en 100 partes iguales. Cada intervalo entre dos divisiones sucesivas corresponde a una variación de Tº y se representa con 1ºC.

Escala Kelvin

La escala Kelvin plantea que no hay un límite superior para la Tº... Continuar leyendo "Fundamentos de Termodinámica: Escalas de Temperatura y Dilatación de Materiales" »

Fenomenos Termicos

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Temperatira: Energia de agitacion de las particulas (+agitacion ? + temperatura)                                                                                                                                   Calor: Energia que intercambian 2 cuerpos   (- temp ?  +t emp)   (Jule -J-     Calorias -Cal-  1Cal=4,2J )

Kewjrflk

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hidruro ferrico:FeH3 Clorato potasico:KClO3 Trioxido de dinitrogeno:N2O3
Nitrito calcico:Ca(NO2)2 Hidroxido magnesico:Mg(OH)2 Acido clorhidrico:HCl
Trioxido de dicobalto:CO2O3 Sulfuro de plata:Ag2S Acido nitrico:HNO3
Cloruro de aluminio:ALCl3 Oxido de cadmio:CdO Dioxido de estaño: SnO2
Sulfuro de bario:BaS Sulfato de estaño(II):SnSO4 Cloruro de litio:LiCL
Dioxido de plomo:PbO2 Trioxoclorato de bario:BA(ClO3)2 Ioduro de zinc:ZnI2
Cloruro mercurico:HgCl2 Oxido manganico:Mn2O3 Carbonato sodico:Na2CO3
Peroxido de bario:BaO2 Metano:CH4 Acido clorico:HClO3 Fosfato magnesico:Mg3(PO4)2
Acido perclorico:HClO4 Sulfito sodico:Na2SO3 Tricloruro de boro:BCl3
Trihidroxido de oro:Au(OH)3 acido bromhidrico:HBr Tetracloruro de carbono:Cl4C
Dioxido de silicio:SiO2
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