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

La dinámica del sólido rígido alrededor de un eje fijo es un concepto fundamental en la física. Para comprenderla, consideremos un sólido que gira alrededor de un eje que pasa por dos puntos específicos. Si tomamos un sistema de referencia (SR) propio de forma que el eje Z coincida con el eje fijo, el origen O del sistema pertenecerá a este eje.

Observamos que un momento infinitesimal de masa (dM) arbitrario describe una circunferencia de radio r alrededor del eje Z. La velocidad (v) de este elemento es tangente a la circunferencia y su módulo es v = ωr, donde ω es la velocidad angular. Aunque la velocidad angular de rotación del sólido es la misma en todos sus puntos, la velocidad de cada elemento dM depende de su distancia respecto... Continuar leyendo "Dinámica de Rotación del Sólido Rígido: Momento de Inercia y Momento Angular" »

Para hallar la aceleración, divide el cambio de velocidad entre el tiempo durante el cual la velocidad cambió. La unidad de velocidad del SI es el metro por segundo (m/s). Para hallar la aceleración, la velocidad se divide entre el tiempo expresado en segundos (s). Por tanto, la unidad de la aceleración es el m/s².

Calcular las fuerzas en un choque es tan simple como multiplicar la masa del objeto que se estrella por su desaceleración (segunda ley de Newton). Los objetos involucrados en choques generalmente se desaceleran, la forma numéricamente negativa de aceleración, hasta detenerse.

Para calcular la distancia que algo ha recorrido, multiplicamos la velocidad por el tiempo. Si sabemos que un coche ha ido a una velocidad de 80 km/h durante... Continuar leyendo "Conceptos básicos de física: aceleración, fuerzas y vectores" »

¿Qué es el magnetismo?

El magnetismo o energía magnética es un fenómeno natural por el cual algunos objetos producen fuerza de atracción o repulsión sobre los otros materiales.

Una carga eléctrica y un campo magnético

Una carga eléctrica genera un campo eléctrico y la corriente eléctrica genera un campo magnético.

La magnetita y el electromagnetismo

La magnetita es un mineral y uno de los principales minerales del hierro. Con la fórmula química Fe3O4, es uno de los óxidos de hierro. La magnetita es ferrimagnética, atrae un imán y se puede magnetizar para convertirse en un imán permanente. Es el más magnético de todos los minerales naturales en la Tierra.

El electromagnetismo

Parte de la física que estudia las relaciones entre... Continuar leyendo "El magnetismo: conceptos y fenómenos" »

Problemas de Movimiento Circular

Problema 1: Ciclista en Pista Circular

Cada 40 s, un ciclista completa una vuelta en una pista circular de 70 m de radio. El diámetro de las ruedas es de 90 cm.

a) Velocidad lineal

v = s/t; v = 2πR/t

b) Velocidad angular en rad/s

ω = v/R

c) Vueltas de cada rueda para completar cada vuelta

Lrueda = 2πrrueda; Lcircuito = 2πRcircuito; vueltas = Lcircuito / Lrueda

d) Velocidad angular de las ruedas

ωrueda = vlineal / rrueda (donde vlineal es la velocidad del ciclista)

e) Periodo y frecuencia de rotación de las ruedas

T = 2π/ω (en segundos)

Problema 2: Coche Frenando

Un coche circula a 90 km/h y tiene ruedas de 50 cm de diámetro. Frena y se detiene en 20 s.

a) Aceleración angular

Primero, convertir la velocidad lineal... Continuar leyendo "Ejercicios Resueltos de Física: Movimiento Circular y Dinámica" »

Potencia que consume R:

Pr(t) = Vr(t) . i(t) = I².R.(1-cos 2.w.t). La potencia activa que consume la parte resistiva de la impedancia es igual a la consumida por toda la impedancia.

Potencia que consume L:

Pl(t) = VL(t). i(t) = I² . XL . sen 2 wt. La potencia tiene un valor medio igual a 0, si se compara con el término 'sen2wt' se deduce que la bobina es un elemento que provoca existencia de potencia reactiva.

Potencia que consume C:

Pc(t) = Vc(t) . i(t) = -I'² . Xc . sen 2 w t. Con los resultados observamos que el condensador es otro elemento que provoca la potencia reactiva.

Triángulo de potencias:

Al haber una relación trigonométrica entre potencias, se puede realizar una representación gráfica. S como hipotenusa, P en el cateto horizontal,... Continuar leyendo "Potencia en circuitos eléctricos y teoremas de Thevenin y Norton" »

Energía Hidráulica

El agua es, sin duda, el elemento más esencial y característico de nuestro planeta. Además, es una fuente de energía renovable con un enorme potencial de aprovechamiento gracias a la circulación constante de la energía cinética contenida en su movimiento.

El modo de aprovechar esta energía cinética y transformarla en energía mecánica primero y, posteriormente, en eléctrica es mediante la instalación de centrales hidráulicas en zonas donde el caudal del agua en movimiento sea lo suficientemente elevado y regular.

En base a su tamaño y a su capacidad de producción media de energía (en megavatios), las centrales se dividen en:

• Gran Hidráulica
• Minihidráulica
• Microhidráulica

Solo las dos últimas se consideran energías

Máquinas Térmicas

Alternativos

• Combustión interna
• Motor de 4 tiempos-coche
• Motor de 4 tiempos (diésel)-camiones
• Motor de 2 tiempos-motor

Rotativos

• Combustión interna
• Motor de reacción-aviones
• Combustión externa
• Turbina-Central eléctrica

Elementos de Comunicación

Características de las Ondas

• Longitud de la onda
• Amplitud (A)
• Periodo (T): T=1/f
• Frecuencia (F) Se mide en Hz

Ondas:

• Ondas analógicas
• Ondas digitales

Ondas Electromagnéticas

Sistemas de Comunicación

• Teléfono: microfono->diafragma->gránulas de carbono->corriente eléctrica->auricular-sonido
• Por Cable
  • Cables eléctricos
  • Radio: voz->microfono->impulsos eléctricos->antena emisora->ondas electromagnéticas->antena receptora->señales eléctricas->altavoces-sonido
  • Cable

La luz es una radiación que se propaga en forma de onda. La luz puede propagarse por el vacío y, por este motivo, se dice que es una onda electromagnética. Las ondas siempre transportan energía. La luz es la relación del espectro magnético que podemos captar con nuestros ojos.

Propiedades de la luz:

• Se propaga en línea recta.
• Se refleja cuando llega a una superficie reflectante.
• Se refracta cuando pasa de un medio de propagación a otro distinto.

La formación de una sombra muestra que la luz se propaga en línea recta.

La Reflexión de la Luz

La reflexión es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar contra la superficie de algunos cuerpos.

Leyes de la Reflexión:

• El rayo incidente, el reflejado y la normal se encuentran

Teoría Atómica de Dalton (1808)

Teoría Atómica de Thomson (1897)