Magnitudes y fórmulas

Magnitudes y unidades

• Voltaje / Tensión → Voltios (V)
• Resistencia → Ohmios (Ω)
• Intensidad / Corriente → Amperios (A)
• Carga → Culombios (C)
• Potencia → Vatios (W)
• Energía → Julios (J)
• Tiempo → Segundos (s)
• Espiras → Número de espiras (N)

Fórmulas básicas

• Ley de Ohm: V = I · R (V en voltios, I en amperios, R en ohmios)
• Potencia: P = V · I (P en vatios)
• Relación energía-potencia-tiempo: P = E / t ⇒ E = P · t (t en segundos)
• Energía eléctrica relacionada con carga y voltaje: E = V · Q
• Carga y corriente: I = Q / t (Q en culombios, t en segundos)
• Expresión alternativa de la energía: E = V · I · t

Transformador

Se adopta la convención: subíndice _p para el bobinado primario y _s para el bobinado secundario.... Continuar leyendo "Magnitudes y fórmulas esenciales de electricidad: voltaje, corriente, resistencia y transformadores" »

Fundamentos de Óptica: Problemas Resueltos y Conceptos Clave

Este documento aborda una serie de problemas y preguntas fundamentales en el campo de la óptica, cubriendo desde el cálculo del índice de refracción hasta el comportamiento de la luz en lentes y espejos, así como principios de difracción e interferencia.

Problemas Resueltos de Óptica

Problema 1: Cálculo del Índice de Refracción

Enunciado

La velocidad de un rayo de luz cuya longitud de onda es 589.6 nm disminuye un 33% cuando penetra en cierto material. Determina el índice de refracción de dicho material.

Incógnita

Índice de refracción (n).

Datos

• Longitud de onda (λ): 589.6 nm
• Reducción de velocidad: 33% (lo que implica que la velocidad de la luz en el material es el 67% de

Propiedades Fundamentales del Sonido

Intensidad Sonora

La intensidad es la energía que transporta una onda sonora a través de la unidad de superficie en la unidad de tiempo. Está directamente relacionada con la amplitud de la onda sonora.

• Umbral de audición: Si la intensidad de un sonido es inferior a este valor mínimo, nuestro oído no lo percibe.
• Umbral de dolor: Si la intensidad supera este valor, produce una sensación dolorosa.

Tono del Sonido

El tono es la característica que nos permite distinguir dos sonidos por la frecuencia de su vibración. Los sonidos se clasifican en:

• Agudos: Para frecuencias altas.
• Graves: Para frecuencias bajas.

El oído humano solo percibe sonidos cuya frecuencia está comprendida entre 20 y 20.000 Hz. Por debajo... Continuar leyendo "Conceptos Esenciales de Física: Sonido, Ondas y Luz" »

Conceptos fundamentales sobre fuerzas

¿Qué es una fuerza? Nombra sus unidades

Es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo o realizar deformaciones sobre él. Su unidad en el S.I. es el Newton (N); otras unidades son el Kilopondio (Kp) o la dina.

Define los tipos de fuerza y pon dos ejemplos de cada una

• Fuerzas de contacto: Son aquellas que se producen mediante contacto directo entre los cuerpos. Ejemplos: la fuerza que se ejerce para arrastrar un objeto o la que realizamos para sujetar algo.
• Fuerzas de distancia: Son las que actúan sin que exista contacto entre los cuerpos. Ejemplos: la fuerza que ejerce un imán sobre unas limaduras de hierro o la que experimentan los objetos hacia la superficie de la Tierra.

Energía potencial gravitatoria y fuerza central

EPG: La fuerza de atracción gravitatoria es una fuerza central; es decir, su dirección coincide con la del vector de posición (tomando como origen el centro de masas). Todas las fuerzas centrales son conservativas y, en consecuencia, el trabajo que realizan sobre un cuerpo depende únicamente de la posición inicial y final del mismo (no de la trayectoria seguida). Por ello puede asignarse a cada posición una función que se llama energía potencial (Ep). (dibujo)

Suponiendo que, como consecuencia de la atracción gravitatoria, la fuerza es

F = -G M m / r² · u_r

si la masa se desplaza desde la posición a hasta la posición b, aplicando el teorema de la energía potencial:

W_ab = -ΔEp = Ep(a)

Efecto Invernadero, Ozono y Cambio Climático

A mayor concentración de gases de efecto invernadero, mayor es la retención de calor en la atmósfera. Esos gases extra incrementan el efecto invernadero natural y provocan el calentamiento global, que da lugar a un cambio global en el clima: es el cambio climático.

El Papel del Ozono

Por otro lado, el ozono (O₃) es un gas de efecto invernadero (GEI) que absorbe y emite radiación infrarroja, con lo cual contribuye al calentamiento de la tropósfera. Sin embargo, en la baja atmósfera y la superficie, el ozono se constituye en un contaminante nocivo para la salud.

Impacto del Cambio Climático en las Estaciones

El cambio climático está alterando las estaciones e impactando a las plantas que necesitan... Continuar leyendo "Efecto Invernadero, Ozono y Cambio Climático: Fundamentos y Conceptos Físicos Clave" »

TEMA 3 Gravitación EN EL UNIVERSO: El campo gravitatorio de la Tierra es la perturbación que ésta produce en el espacio que la rodea por el hecho de tener masa.g: intensidad del campo gravitatorio es un punto del espacio es la fuerza con que la Tierra atrae a la unidad de masa situada en ese punto.  g= - G··M_T / (R_T+h)²·u ó - G · M_T/r²·u  r=R_T+h      p=m·g

Ecuación PARA SABER EN CUANTO SE REDUCE EL PESO DE UN CUERPO DEBIDO A SU ALTURA CON LA SUPERFICIE DE LA TIERRA g₀=g₀/(1+h:R_T)² g y g₀ puede sustituirse por p y p₀  Masa inercial: si sobre un cuerpo actúa una fuerza,éste adquiere una aceleración directamente proporcional a la fuerza aplicada.Masa gravitatoria: es la característica de un cuerpo responsable de crear una... Continuar leyendo "Fundamentos de la Gravitación Universal y Campos Gravitatorios Terrestres" »

La Luz y el Sonido: Fenómenos Ondulatorios

Las Ondas

Las ondas son perturbaciones que se transmiten de un punto a otro. Es crucial entender que en ellas no se propaga materia, sino energía.

• Pueden ser de dos clases: longitudinales y transversales.
• El sonido y la luz se propagan mediante ondas. El sonido lo hace con ondas longitudinales y la luz con ondas transversales.

El Sonido

• Se produce al vibrar un cuerpo muy rápidamente.
• La frecuencia mide la rapidez con la que vibra un cuerpo. Se mide en hertzios (Hz) u oscilaciones por segundo.
• Los humanos solo escuchamos sonidos cuya frecuencia está entre los 20 y los 20 000 Hz.
• Para que el sonido se propague necesita un medio material: sólido, líquido o gas. En el vacío no se transmite. La velocidad

Unidades de Energía

• Un julio (J) equivale a:
  • 0,00987 atm·L (atmósfera · litro)
  • 1 Pa·m³ (pascal · metro cúbico)
  • 0,238902957 cal (calorías)
• Otras equivalencias importantes:
  • 1 cal = 4,187 J
  • 1 kcal = 1 000 cal = 4 187 J
  • 1 atm·L = 101,325 J

Coeficientes Energéticos de un Sistema

Los cuerpos pueden intercambiar energía de dos formas: mediante la realización de un trabajo mecánico o a través del calor.

El calor es la energía transferida de un sistema a otro debido a una diferencia de temperatura. Si se suministra energía en forma de calor a un cuerpo, excepto en el caso de las transiciones de fase, su temperatura cambia, siguiendo la relación: Q = C·ΔT = m·c·ΔT.

Se define la capacidad calorífica (C) de una sustancia como la cantidad de... Continuar leyendo "Fundamentos de la Energía y el Calor: Unidades, Coeficientes y el Experimento de Joule" »

Espectrofotometria (llum absorbida)
Rasiació electromagnètica propagació d'energia en l'espai.

Absorció de la llum UV o visible: grups cromofors o cromogens (doble o triple enllaç) calor

Absorbància: magnitud adimensional proporcional a l'absorció de la llum en el proces.

Transmitancia: magnitud adimensional inversament proporcionala l'anterior, llum atravesada

T i T% concentració inversa i logarítmica, calculs complicats
Magnitud directament relacionada amb la concentració

Llei de LambertBeer: absorvancia directament proporcional a la concentració de la substancia absorbent i la longitud de pas llum

Absorbancia d'una dissolució es directament proporcional  a la concentració de la subsancia absorbent la longitud de pas de llum

Blanc: mesurar... Continuar leyendo "Espectrofotometria: Principis, Llei de Lambert-Beer i Aplicacions" »