Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y problemas de Física

El Modelo Atómico de Schrödinger

El modelo atómico de Schrödinger es un modelo cuántico, fisicoquímico, no relativista y netamente teórico-matemático-probabilístico. Busca explicar la estructura de los átomos polielectrónicos. Este modelo predice adecuadamente las líneas de emisión espectrales, tanto de átomos neutros como de átomos ionizados. Igualmente, predice de manera precisa la modificación de los niveles energéticos cuando existe un campo magnético o eléctrico. Además, con ciertas modificaciones, el modelo explica el enlace químico y la estabilidad de las moléculas.

Sin embargo, el nombre de "modelo atómico" de Schrödinger puede llevar a confusión, ya que no explica la estructura completa del átomo. El modelo... Continuar leyendo "Modelo Atómico de Schrödinger: Fundamentos y Ecuación de Onda" »

Conceptos Fundamentales de Ondas: Luz y Sonido

1. Las Ondas: Naturaleza y Propiedades

Una onda es una forma de propagación de energía de un punto a otro del espacio, que no va acompañada de un desplazamiento de materia. Las partes más altas de una onda se denominan crestas y las más bajas, valles.

1.1. Frecuencia

La frecuencia es el número de oscilaciones de la partícula por segundo. Su unidad en el Sistema Internacional (SI) es el hercio (Hz). Un Hz es la frecuencia de una onda que realiza una oscilación completa cada segundo.

1.2. Longitud de Onda

La longitud de onda es la distancia que hay entre dos crestas consecutivas.

Las ondas con longitud de onda pequeña son muy energéticas. A mayor longitud de onda, menor energía. Su unidad en... Continuar leyendo "Fundamentos de Ondas: Luz, Sonido y sus Propiedades Físicas" »

Conceptos Fundamentales del Movimiento Armónico Simple (MAS)

Un movimiento se considera periódico cuando sus variables cinemáticas (posición, r; velocidad, v; y aceleración, a) se repiten en un intervalo de tiempo determinado. A este intervalo se le denomina periodo. Un ejemplo claro de esto es el Movimiento Circular Uniforme (MCU).

Un movimiento es vibratorio u oscilatorio cuando una partícula se desplaza sucesivamente a ambos lados de su posición de equilibrio, repitiendo sus variables cinemáticas en intervalos de tiempo iguales. Ejemplos de este tipo de movimiento son un péndulo o una masa sujeta a un muelle fijo.

Definición de Movimiento Armónico Simple (MAS)

Un cuerpo presenta un Movimiento Armónico Simple (MAS) cuando vibra en... Continuar leyendo "Movimiento Armónico Simple (MAS): Ecuaciones y Conceptos Clave" »

Conceptos Fundamentales del Magnetismo

• Campo magnético: Es la región del espacio que percibe las fuerzas magnéticas de un imán o un elemento magnético.
• Flujo magnético: Número de líneas de fuerza de un campo magnético (medido en Weber, Wb).

Tipos de Imanes

• Temporales: Mantienen el magnetismo durante un tiempo determinado.
• Permanentes: Mantienen el magnetismo de forma constante.

Propiedades de los Materiales

• Reluctancia: Característica de los materiales ferromagnéticos de oponer resistencia a las líneas de fuerza de un campo magnético.
• Permeabilidad: Capacidad que tienen los materiales de magnetizarse o facilitar el paso de las líneas de fuerza a través de ellos.

Aplicación de las Leyes del Electromagnetismo

• Polaridad en bobinas: Si en

Naturaleza y Propiedades del Campo Magnético

La **naturaleza del campo magnético** se fundamenta en la **interacción de las cargas eléctricas en movimiento**. Este fenómeno se ilustra claramente a través de la desviación que experimenta una brújula al ser expuesta a una corriente eléctrica.

Dipolos Magnéticos y la Ausencia de Monopolos

Un **dipolo magnético** se caracteriza por poseer intrínsecamente un **polo norte** y un **polo sur**, tal como ocurre con el campo magnético terrestre. Es fundamental destacar que, hasta donde se conoce, **no existen monopolos magnéticos**; las líneas de campo magnético siempre forman lazos cerrados.

Polos Magnéticos y sus Interacciones

Los **polos magnéticos** de un imán (norte y sur) son esenciales... Continuar leyendo "Fundamentos y Fenómenos del Magnetismo: De Dipolos a Aplicaciones Tecnológicas" »

El Magnetismo: Conceptos Fundamentales

El magnetismo es un fenómeno físico natural que poseen algunos materiales y se manifiesta como una fuerza de atracción o repulsión sobre otros materiales.

Definiciones Clave en Magnetismo

¿Qué es la fuerza magnética?

La fuerza magnética es la fuerza que experimenta una carga eléctrica en movimiento o una corriente eléctrica dentro de un campo magnético. El texto original menciona que es "una corriente producida por el movimiento de electrones que se dirige de un polo a otro"; esta descripción se refiere más a la generación de un campo magnético por una corriente eléctrica, o a la dirección de un campo magnético, pero la fuerza magnética es el efecto resultante de la interacción de campos... Continuar leyendo "Fundamentos Esenciales de Magnetismo y Ondas Físicas" »

Fundamentos de la Radiación Térmica y el Efecto Fotoeléctrico

Ley de Wien

La longitud de onda ($\lambda$) para la cual la intensidad emitida es máxima, disminuye al aumentar la temperatura. Esta relación se expresa mediante:

$$\lambda_{max}T = 2.9 \times 10^{-3} \text{ m}\cdot\text{K}$$

Esta ley permite determinar la temperatura de una superficie. Se concluye que cuanto mayor es la temperatura ($T$), menor es la $\lambda$ correspondiente al máximo de radiación emitida.

Ley de Stefan-Boltzmann

La energía total emitida por un cuerpo negro por unidad de superficie y por unidad de tiempo, a una temperatura $T$, es directamente proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta:

$$I = \sigma T^4$$

• Donde $\sigma = 5.67 \times 10^{-8} \text{

Definición de Sensores de Proximidad

Un sensor es cualquier dispositivo eléctrico, electromecánico, electrónico o neumático que reacciona de forma detectable ante un objeto situado en un entorno definido. El entorno de reacción define el campo de sensibilidad. Para que la reacción se produzca, solo se necesita proximidad física entre el objeto y el detector, sin que exista contacto mecánico entre ellos.

Sensores Capacitivos

Estos dispositivos señalan un cambio de estado basado en la variación del estímulo de un campo eléctrico. Detectan objetos metálicos o no metálicos midiendo el cambio en la capacitancia, la cual depende de la constante dieléctrica del material, su masa, tamaño y distancia hasta la superficie sensible.

Aplicaciones

La Naturaleza Eléctrica de la Materia

En el siglo VI a. C., Tales de Mileto observó que, al frotar un paño de lana con un trozo de ámbar, ambos materiales adquirían la capacidad de atraer objetos muy ligeros, como plumas o cabellos. Este fascinante fenómeno fue denominado electricidad, derivado del griego elektron, que significa «ámbar». Siglos más tarde, en el siglo XVIII, Benjamin Franklin profundizó en este conocimiento al describir la existencia de dos tipos fundamentales de cargas eléctricas.

Conceptos Clave de las Cargas Eléctricas

• En la materia existen dos tipos de cargas eléctricas, denominadas de forma arbitraria: negativa y positiva.
• Un cuerpo se considera eléctricamente neutro cuando el número de cargas positivas es igual