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

Conceptos Fundamentales de Física

Este documento presenta una introducción a conceptos clave en física, abarcando desde la materia y sus propiedades hasta el movimiento, la energía, las ondas y los fenómenos naturales.

Materia y sus Propiedades

• Materia: Es todo aquello que tiene masa y volumen.
• Sistema Material: Cualquier parte del universo compuesta por materia.
• Propiedades Físicas: Se refieren al estado en que se encuentra la materia, su forma, tamaño, densidad, posición, velocidad, etc.
• Propiedades Químicas: Relacionadas con la composición de las sustancias y su capacidad de combinarse.

Cambios en la Materia

• Cambios Físicos: Modifican el estado, la forma, el tamaño, la posición, etc., es decir, las propiedades físicas de la materia.

Ejercicios sobre Inducción Electromagnética y Energía de Ondas Planas

1. Lazo Conductor Circular en Campo Electromagnético

Un lazo conductor circular de radio a se sitúa en el vacío en el campo electromagnético de una onda plana, de longitud de onda λ >> a y la amplitud de la intensidad del campo eléctrico es E. ¿Cómo se debe ubicar el lazo para que la fuerza electromotriz inducida en él sea máxima? Determine la amplitud de la fuerza electromotriz inducida en tal caso.

2. Lazo Conductor Rectangular en Campo Electromagnético

Un lazo conductor rectangular con lados a y b se sitúa en el vacío en el campo electromagnético de una onda sinusoidal plana. La amplitud de la intensidad del campo eléctrico de la onda es E y su longitud... Continuar leyendo "Inducción Electromagnética y Energía de Ondas Planas: Ejercicios Resueltos" »

El Descubrimiento de las Partículas Subatómicas

Michael Faraday denominó electrolitos a las sustancias que, disueltas en agua, conducían la electricidad. La descarga eléctrica se llamó rayos catódicos porque partían del electrodo negativo o cátodo. En 1897, Joseph John Thomson demostró que estos rayos estaban formados por partículas de carga eléctrica negativa: los electrones. Ernest Rutherford dedujo que las partículas alfa son núcleos de helio y estableció que los núcleos de todos los átomos están compuestos por partículas positivas, como el núcleo del átomo de hidrógeno, al que llamó protón.

El Modelo Atómico de Thomson

En 1910, Thomson propuso su modelo atómico:

• El átomo es una esfera maciza de carga eléctrica positiva.

Carga Eléctrica y Fuerzas Eléctricas

La carga eléctrica de un cuerpo tiene su origen en la estructura atómica de la materia. La corteza del átomo está formada por electrones (partículas con carga negativa), mientras que el núcleo del átomo está formado por:

• Protones: partículas con carga positiva del mismo valor absoluto que la carga del electrón.
• Neutrones: partículas sin carga eléctrica.

Ley de Coulomb

La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Características de las Fuerzas Eléctricas

Las fuerzas eléctricas tienen las siguientes características:

• La fuerza está dirigida

Los inductores siempre han estado situados en una zona problemática en la radioafición. Recuerdo, en mis comienzos, haber ido a comprar a la vieja casa Recia de la calle Suipacha, un toroide de 5 mH y transportarlo a mi casa como si se tratara de un tesoro. Cinco seguros y confiables microhenrys que eran una segura ancla para mi gareteo electrónico y radial... Pero en realidad, la construcción de un inductor es sumamente simple y trivial, no merece ninguna aprehensión, está al alcance de cualquiera y nos otorga mucha libertad a la hora de realizar un diseño o adaptar un circuito de una revista.

1. Toroides versus Solenoides

Nada hay tan especial en un toroide que lo convierta en un inductor con propiedades mágicas. Tiene las suyas, pero... Continuar leyendo "Inductores: Mitos y Realidades en el Diseño de Circuitos" »

Cuerpo rígido: Aquel que mantiene constantes las distancias existentes entre sus partículas ante las fuerzas que actúan sobre él.

Movimiento de rotación: Movimiento en el cual se modifica la posición de un objeto, en contraposición a una rotación.

Equilibrio: Cuando las fuerzas que actúan sobre un objeto se equilibran.

Equilibrio estático: El cuerpo está y permanece en reposo.

Equilibrio dinámico: El cuerpo está y permanece en M.R.U. (Movimiento Rectilíneo Uniforme).

Equilibrio de cuerpos suspendidos: Cuando la vertical correspondiente al punto de suspensión pasa por el centro de gravedad.

Equilibrio de cuerpos apoyados: Cuando la vertical que pasa por el centro de gravedad cae dentro de la base de sustentación de dicho cuerpo.

Equilibrio

Conceptos Clave sobre Fuerza

Fuerza: acción de un cuerpo sobre otro, o interacción. Fuerza neta (resultante) es la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan simultáneamente sobre un mismo cuerpo.

Características de la Fuerza

Al igual que la aceleración y la velocidad, la fuerza es una magnitud vectorial, por lo que se define a partir de su módulo, dirección y sentido. Medición de la fuerza: %IMAGE_1%

Superposición de Fuerzas

Para superponer varias fuerzas que actúan sobre un mismo cuerpo, estas deben sumarse en forma vectorial. El resultado es llamado fuerza neta y equivale a una fuerza única que tiene los mismos efectos que la suma de las fuerzas individuales que actúan sobre el cuerpo.

Fuerzas Especiales

• Peso: se puede definir

Fenómenos Ondulatorios

Principio de Huygens

El Principio de Huygens establece que cuando una perturbación que constituye una onda alcanza los puntos de un medio, estos se convierten en fuentes secundarias de ondas. El nuevo frente de ondas se puede obtener trazando la envolvente de las ondas secundarias emitidas, ignorando las ondas emitidas en el sentido contrario de la propagación.

Difracción

La difracción es un fenómeno característico de las ondas que sirve como prueba para la naturaleza ondulatoria de los electrones. Cuando las ondas encuentran un obstáculo, como un orificio, cuyas dimensiones son del orden de la longitud de onda, esta se propaga como si el orificio fuera un centro emisor, cambiando de dirección al penetrarlo.

Interferencias

Las... Continuar leyendo "Fenómenos Ondulatorios: Difracción, Interferencia, Polarización y Propiedades del Sonido" »

Fuerza y Deformaciones: Conceptos Clave

¿Qué es la Fuerza?

Se define como fuerza toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producir una deformación sobre él. Es una interacción que se ejerce entre dos cuerpos o entre partes de un mismo cuerpo.

Las fuerzas tienen dos efectos principales sobre los cuerpos:

• Producen deformaciones.
• Modifican su estado de reposo o de movimiento.

Tipos de Materiales según su Deformación

Los materiales reaccionan de manera diferente ante la aplicación de fuerzas:

• Rígidos: No modifican su forma (o la modificación es despreciable) cuando actúa sobre ellos una fuerza.
• Elásticos: Recuperan su forma original cuando deja de actuar la fuerza que los deforma.
• Plásticos: Al cesar

Componentes Electrónicos: Definiciones y Características

Resistencias Variables

• Potenciómetro: Resistencia variable cuyo valor está comprendido dentro de un rango determinado.
• LDR (Resistencia dependiente de la luz): Resistencia variable cuyo valor depende de la intensidad de la luz que incide en este componente.
• Termistor: Resistencia variable cuyo valor depende de la temperatura a la que trabaja. Existen dos tipos: NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo) y PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo).

Otros Componentes

• Condensador: Componente electrónico pasivo con dos bornes que acumula energía eléctrica en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras conductoras entre las que se aloja un material aislante o dieléctrico que