Asignatura: Física
Curso: ESO - BACH
,Índice
1. La ciencia y la medida .............................................................................. 7
1.1 Conceptos generales ........................................................................... 7
1.2 Magnitudes fundamentales y sus unidades en S.I. .............................. 7
1.3 Magnitudes derivadas y sus unidades en S.I. ...................................... 8
1.4 Método del factor de conversión ........................................................ 8
1.5 Notación científica .............................................................................. 9
2. Los gases .................................................................................................. 9
2.1 Los gases y la presión atmosférica ...................................................... 9
2.2 Las leyes de los gases ......................................................................... 11
2.2.1 Boyle-Mariotte...................................................................... 11
2.2.2 Gay-Lussac ............................................................................ 12
2.2.3 Charles .................................................................................. 12
2.2.4 Ley general de los gases ....................................................... 13
2.2.5 Ley de gases ideales .............................................................. 13
2.3 Teoría cinética de los gases ............................................................... 13
2.4 Densidad de un gas ............................................................................ 13
2.5 Ley de Dalton o de las presiones parciales ........................................ 13
3. Ley de Hooke .................................................................................... 14
3.1 Introducción....................................................................................... 14
3.2 Tipo de recta ...................................................................................... 15
4. Cinemática ........................................................................................ 16
4.1 Introducción....................................................................................... 16
4.1.1 Conceptos básicos ................................................................... 16
4.2 Movimiento rectilíneo uniforme .......................................................... 17
4.2.1 Tipos de gráficas ...................................................................... 18
4.2.2 Problemas de encuentros y persecuciones ............................. 20
4.3 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado ............................ 22
4.3.1 Tipos de gráficas ...................................................................... 22
4.3.2 Problemas de encuentros y persecuciones ............................. 24
4.4 Movimiento de caída libre / tiro vertical ........................................... 25
, 4.5 Movimiento circular uniforme ........................................................... 26
4.6 Movimiento circular uniformemente acelerado ............................... 27
4.7 Vectores ............................................................................................. 28
4.7.1 Vector unitario ........................................................................ 28
4.7.2 Producto vectorial ................................................................... 29
4.8 Cinemática con vectores y en función de sus componentes ............. 30
4.8.1 Definiciones ............................................................................. 30
4.8.2 Velocidad ................................................................................. 31
4.8.2.1 Conceptos generales de derivadas .......................... 31
4.8.3 Aceleración .............................................................................. 32
4.8.4 Ejercicio completo ................................................................... 32
4.9 Movimientos parabólicos .................................................................. 32
4.9.1 Tiro horizontal ......................................................................... 33
4.9.2 Tiro oblicuo .............................................................................. 33
5. Dinámica - Fuerzas ............................................................................ 34
5.1 Unidades ............................................................................................ 34
5.2 Diferencias entre masa y peso ........................................................... 34
5.3 Leyes de Newton ............................................................................... 34
5.4 Interacción eléctrica .......................................................................... 35
5.5 Ley de gravitación universal .............................................................. 35
5.6 Momento lineal o cantidad de movimiento ...................................... 37
5.7 Impulso mecánico .............................................................................. 37
5.7.1 Teorema del impulso mecánico .............................................. 37
5.8 Principio de conservación del momento lineal .................................. 37
5.8.1 Tipos de casos ......................................................................... 38
5.8.1.1 Lanzamiento de un objeto ....................................... 38
5.8.1.2 Retroceso de arma de fuego ................................... 38
5.8.1.3 Choques ................................................................... 39
5.8.1.4 Explosiones .............................................................. 39
5.9 Fuerza de rozamiento ........................................................................ 40
5.9.1 Superficie horizontal ............................................................... 41
, 5.9.2 Superficie inclinada ................................................................. 41
5.9.3 Resolución de problemas de dinámica .................................... 42
5.9.4 Tipos de casos ......................................................................... 42
5.9.4.1 Cuerpos unidos con cuerdas en plano horizontal.... 42
5.9.4.2 Máquina de Atwood ................................................ 43
5.9.4.3 Plano inclinado ........................................................ 44
5.9.5 Movimiento circular ................................................................ 45
5.9.5.1 Movimiento en una circunferencia vertical ............. 45
5.9.5.2 Movimiento de satélites .......................................... 46
5.9.5.3 Curva de radio ......................................................... 47
5.9.6 Ascensores............................................................................... 47
6. Trabajo, energía y potencia ............................................................... 49
6.1 Tipos de energía................................................................................. 49
6.2 Trabajo ............................................................................................... 49
6.3 Trabajo de rozamiento ...................................................................... 50
6.4 Teorema de las fuerzas vivas o de la energía cinética ....................... 50
6.5 El trabajo modifica la energía potencial ............................................ 50
6.6 El trabajo modifica la energía mecánica ............................................ 50
6.7 El trabajo de la fuerza - peso ............................................................. 50
6.8 Principio de conservación de la energía mecánica ............................ 51
6.9 Potencia ............................................................................................. 51
6.9.1 Rendimiento de una máquina ................................................. 52
7. Espectro electromagnético ............................................................... 52
7.1 Definición y estructura ...................................................................... 52
7.2 Regiones del espectro electromagnético .......................................... 53
8. Movimiento armónico simple ........................................................... 54
8.1 Cinemática ......................................................................................... 55
8.1.1 Velocidad ................................................................................. 56
8.1.2 Aceleración .............................................................................. 56
8.2 Dinámica ............................................................................................ 56
8.3 Energía ............................................................................................... 57
, 8.3.1 Energía potencial elástica ........................................................ 57
8.3.2 Energía cinética ....................................................................... 57
8.3.3 Energía mecánica .................................................................... 57
9. Campo gravitatorio ........................................................................... 57
9.1 Leyes de Kepler .................................................................................. 57
9.2 Momento angular .............................................................................. 58
9.3 Ley de la gravitación universal ........................................................... 59
9.4 Campo gravitatorio ............................................................................ 59
9.4.1 Intensidad del campo gravitatorio en un punto ...................... 59
9.4.2 Principio de superposición ...................................................... 60
9.4.3 Equivalencia entre fuerza gravitatoria y peso ......................... 60
9.4.4 Descomposición del campo gravitatorio en vectores ............. 60
9.5 Trabajo de las fuerzas gravitatorias ................................................... 61
9.5.1 Teorema de las fuerzas vivas ................................................... 62
9.5.2 Principio de conservación de la energía mecánica .................. 62
9.6 Potencial gravitatorio ........................................................................... 62
9.6.1 Trabajo por potenciales ........................................................... 62
9.7 Dinámica de satélites ......................................................................... 63
9.8 Energía mecánica en órbitas circulares ............................................. 63
9.9 Velocidad de escape .......................................................................... 63
9.10 Velocidad de escape en una órbita circular ..................................... 64
9.11 Energía para poner un satélite en una órbita circular ..................... 64
9.12 Trabajo para cambiar de órbita un satélite en órbitas circulares .... 64
10. Campo eléctrico .............................................................................. 65
10.1 Ley de Coulomb ............................................................................... 65
10.2 Intensidad del campo eléctrico en un punto ................................... 65
10.3 Energía y trabajo en el campo eléctrico .......................................... 66
10.4 Potencial eléctrico ........................................................................... 67
10.5 Representación del campo eléctrico ............................................... 67
10.5.1 Líneas de campo .................................................................... 67
10.5.2 Superficies equipotenciales ................................................... 68
, 10.6 Campo eléctrico uniforme ............................................................... 69
11. Campo magnético ........................................................................... 70
11.1 Fuerza que realiza un campo magnético sobre una carga en
movimiento ................................................................................................ 71
11.2 Movimiento Circular Uniforme ........................................................ 72
11.3 Compensación entre fuerza y velocidad rectilínea .......................... 72
11.4 Fuerza magnética sobre un conductor eléctrico ............................. 73
11.5 Campo magnético creado por un hilo conductor ............................ 73
11.5.1 Descomposición en vectores ................................................. 74
11.6 Fuerza magnética entre corrientes rectilíneas ................................ 74
11.7 Campo magnético creado por una espira ........................................ 75
11.8 Inducción electromagnética ............................................................ 75
11.8.1 Flujo magnético ..................................................................... 76
11.8.2 Ley de Faraday....................................................................... 76
11.8.3 Ley de Lenz ............................................................................ 77
11.9 Espira girando en el seno de un campo magnético uniforme ......... 77
12. Movimiento ondulatorio ................................................................. 79
12.1 Formulario ....................................................................................... 79
12.1.1 Movimiento ........................................................................... 79
12.1.2 Velocidad de propagación y oscilación.................................. 79
12.1.3 Doble periodicidad ................................................................ 79
12.1.4 Desfase .................................................................................. 80
13. Sonido ............................................................................................ 80
13.1 Energías ........................................................................................... 80
13.2 Potencia e intensidad ...................................................................... 80
13.2.1 Relación de intensidades ....................................................... 80
13.3 Cualidades del sonido ...................................................................... 81
13.3.1 Nivel de intensidad sonora o sonoridad ................................ 81
14. Óptica física .................................................................................... 81
14.1 Naturaleza de la luz ......................................................................... 81
14.2 Propagación de la luz por un medio ................................................ 82
14.3 Leyes de la refracción y la reflexión ................................................. 82
, 14.4 Ángulo límite y reflexión total ......................................................... 83
15. Física del siglo XX ............................................................................ 84
15.1 Efecto fotoeléctrico ......................................................................... 84
15.1.1 Ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico ....................... 84
15.1.2 Potencial de frenado ............................................................. 84
15.1.3 Louis de Broglie ..................................................................... 85
15.2 Relatividad ....................................................................................... 85
15.2.1 Postulados de la teoría de la relatividad especial ................. 85
15.2.2 Energía relativista .................................................................. 85
15.3 Física nuclear ................................................................................... 86
15.3.1 Radiaciones ........................................................................... 86
15.3.2 Ley de desintegración radiactiva ........................................... 86
16. Óptica geométrica........................................................................... 87
16.1 Lentes delgadas ............................................................................... 87
16.1.1 Lentes convergentes ............................................................. 87
16.1.2 Lentes divergentes ................................................................ 87
16.2 Potencia de una lente ...................................................................... 88
16.3 Tipos de imagen ............................................................................... 88
16.4 Trazado de rayos.............................................................................. 88
16.4.1 Lentes convergentes ............................................................. 88
16.4.2 Lentes divergentes ................................................................ 89
16.5 Ecuación de las lentes ...................................................................... 89
17. Espejos esféricos ............................................................................. 89
17.1 Trazado de rayos.............................................................................. 90
17.1.1 Espejos esféricos cóncavos.................................................... 90
17.1.2 Espejos esféricos convexos ................................................... 90
17.2 Ecuación de los espejos ................................................................... 91
18. Teorema de Gauss .......................................................................... 91
18.1 Flujo a través de una superficie ....................................................... 91
18.1.1 Esfera cargada de radio R ...................................................... 91
18.1.2 Planos indefinidos o infinitos cargados ................................. 92
,1. La ciencia y la medida
1.1 Conceptos generales
• Ciencia: Actividad que se ocupa de resolver problemas mediante la
observación y la lógica
• Química: Se encarga del estudio de la composición de los materiales
y los cambios que afectan a la naturaleza de sus componentes
• Física: Estudia cualquier cambio que experimenta la materia siempre
y cuando NO cambie su naturaleza interna
• Medir: Medir magnitudes es compararla con una cantidad de su
misma naturaleza que llamamos unidad para ver cuantas veces la
contiene
• Magnitud: Es una característica de la materia o un cambio que pueda
experimentar, que se pueda medir, es decir, que se pueda expresar
con número y unidad
• Unidad: Formas de expresar (de dentro de una misma escala) una
magnitud
1.2 Magnitudes fundamentales y sus unidades en S.I.
Magnitud Unidad
Nombre Símbolo Nombre Símbolo
Longitud 𝑙 Metro 𝑚
Masa 𝑚 Kilogramo 𝑘𝑔
Tiempo 𝑡 Segundo 𝑠
Temperatura 𝑇 Kelvin 𝐾
Intensidad de
𝐼 Amperio 𝐴
corriente
Intensidad
𝐼! Candela 𝑐𝑑
luminosa
Cantidad de
𝑛 Mol 𝑚𝑜𝑙
sustancia
7
,Magnitud Símbolo Unidad Otras unidades admitidas
Superficie 𝑆 𝑚$ ℎ𝑎 (ℎ𝑒𝑐𝑡á𝑟𝑒𝑎 ); 1 = 10.000 𝑚$
Volumen 𝑉 𝑚% 𝐿 (𝑑𝑚% ); 1𝑚% = 1000𝐿
𝑔 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1𝑘𝑔 1000𝑘𝑔
Densidad 𝑑, 𝑝 𝑘𝑔/𝑚% = ; ; =
𝑙 𝑚% 𝐿 𝐿 𝑚%
𝑘𝑚 1𝑘𝑚 0,278𝑚
Velocidad 𝑣 𝑚/𝑠 ; =
ℎ ℎ 𝑠
Aceleración 𝑎 𝑚/𝑠 $
Fuerza 𝐹 𝑁 (𝑛𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛) 1𝑘𝑔𝑓 (𝑘𝑖𝑙𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎) = 9,8𝑁
𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝐻𝑔 (𝑚𝑖𝑙í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑟𝑐𝑢𝑟𝑖𝑜 ); 1𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝐻𝑔
Presión 𝑝, 𝑃 𝑃𝑎 (𝑝𝑎𝑠𝑐𝑎𝑙) = 133, 3W 𝑃𝑎 ; 𝑎𝑡𝑚 (𝑎𝑡𝑚ó𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 ); 1 𝑎𝑡𝑚
= 101325 𝑃𝑎
Energía 𝐸 𝐽 (𝑗𝑢𝑙𝑖𝑜) 𝑘𝑤ℎ (𝑘𝑖𝑙𝑜𝑣𝑎𝑡𝑖𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑎 ); 1𝑘𝑤ℎ = 3, 6W ∙ 10& 𝑗
1.3 Magnitudes derivadas y sus unidades en S.I.
¡Prefijos del Sistema Internacional!
Factor Prefijo Factor Prefijo
10 Deca 𝑑𝑎 10"# Deci 𝑑
10$ Hecto ℎ 10"$ Centi 𝑐
10% Kilo 𝑘 10"% Mili 𝑚
10& Mega 𝑀 10"& Micro 𝜇
10' Giga 𝐺 10"' Nano 𝑛
10#$ Tera 𝑇 10"#$ Pico 𝑝
10#( Peta 𝑃 10"#( Femto 𝑓
1.4 Método del factor de conversión
Ejemplo:
%&)) +
10 horas segundos 10ℎ ∙ # , = 36000 𝑠 = 3,6 ∙ 10-
./01
= 1 y por eso se puede simplificar
./01
8
, Instrucciones para realizar el método de factor de conversión:
• Para poder hacer bien el factor de conversión establecemos
equivalencias para poder pasar de una unidad a otra sin ningún
problema, es decir, para poder pasar de horas a minutos si tengo 295
horas establezco una relación entre unidades como, por ejemplo, 1h =
60min, después simplifico las horas y por último opero los coeficientes
para obtener el resultado en minutos
1.5 Notación científica
• Consiste en escribir las cantidades con una cifra entera, con
decimales y con una potencia de diez
Ejemplo:
o 0,0007820 7 , 82 ∙ 10"-
Potencia de diez
Parte Parte
entera decima
2. Los gases l
2.1 Los gases y la presión atmosférica
Sólidos
(Báscula y
balanza)
Líquidos Se pueden medir directamente (fácil)
(Probeta y vaso
medidor)
Presión
Gases: Se mide de una forma indirecta Volumen
(compleja)
Temperatura
• Variables de estado de gas: Aquellas propiedades que determinan el
estado de un gas (Volumen, presión y temperatura).
9
Curso: ESO - BACH
,Índice
1. La ciencia y la medida .............................................................................. 7
1.1 Conceptos generales ........................................................................... 7
1.2 Magnitudes fundamentales y sus unidades en S.I. .............................. 7
1.3 Magnitudes derivadas y sus unidades en S.I. ...................................... 8
1.4 Método del factor de conversión ........................................................ 8
1.5 Notación científica .............................................................................. 9
2. Los gases .................................................................................................. 9
2.1 Los gases y la presión atmosférica ...................................................... 9
2.2 Las leyes de los gases ......................................................................... 11
2.2.1 Boyle-Mariotte...................................................................... 11
2.2.2 Gay-Lussac ............................................................................ 12
2.2.3 Charles .................................................................................. 12
2.2.4 Ley general de los gases ....................................................... 13
2.2.5 Ley de gases ideales .............................................................. 13
2.3 Teoría cinética de los gases ............................................................... 13
2.4 Densidad de un gas ............................................................................ 13
2.5 Ley de Dalton o de las presiones parciales ........................................ 13
3. Ley de Hooke .................................................................................... 14
3.1 Introducción....................................................................................... 14
3.2 Tipo de recta ...................................................................................... 15
4. Cinemática ........................................................................................ 16
4.1 Introducción....................................................................................... 16
4.1.1 Conceptos básicos ................................................................... 16
4.2 Movimiento rectilíneo uniforme .......................................................... 17
4.2.1 Tipos de gráficas ...................................................................... 18
4.2.2 Problemas de encuentros y persecuciones ............................. 20
4.3 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado ............................ 22
4.3.1 Tipos de gráficas ...................................................................... 22
4.3.2 Problemas de encuentros y persecuciones ............................. 24
4.4 Movimiento de caída libre / tiro vertical ........................................... 25
, 4.5 Movimiento circular uniforme ........................................................... 26
4.6 Movimiento circular uniformemente acelerado ............................... 27
4.7 Vectores ............................................................................................. 28
4.7.1 Vector unitario ........................................................................ 28
4.7.2 Producto vectorial ................................................................... 29
4.8 Cinemática con vectores y en función de sus componentes ............. 30
4.8.1 Definiciones ............................................................................. 30
4.8.2 Velocidad ................................................................................. 31
4.8.2.1 Conceptos generales de derivadas .......................... 31
4.8.3 Aceleración .............................................................................. 32
4.8.4 Ejercicio completo ................................................................... 32
4.9 Movimientos parabólicos .................................................................. 32
4.9.1 Tiro horizontal ......................................................................... 33
4.9.2 Tiro oblicuo .............................................................................. 33
5. Dinámica - Fuerzas ............................................................................ 34
5.1 Unidades ............................................................................................ 34
5.2 Diferencias entre masa y peso ........................................................... 34
5.3 Leyes de Newton ............................................................................... 34
5.4 Interacción eléctrica .......................................................................... 35
5.5 Ley de gravitación universal .............................................................. 35
5.6 Momento lineal o cantidad de movimiento ...................................... 37
5.7 Impulso mecánico .............................................................................. 37
5.7.1 Teorema del impulso mecánico .............................................. 37
5.8 Principio de conservación del momento lineal .................................. 37
5.8.1 Tipos de casos ......................................................................... 38
5.8.1.1 Lanzamiento de un objeto ....................................... 38
5.8.1.2 Retroceso de arma de fuego ................................... 38
5.8.1.3 Choques ................................................................... 39
5.8.1.4 Explosiones .............................................................. 39
5.9 Fuerza de rozamiento ........................................................................ 40
5.9.1 Superficie horizontal ............................................................... 41
, 5.9.2 Superficie inclinada ................................................................. 41
5.9.3 Resolución de problemas de dinámica .................................... 42
5.9.4 Tipos de casos ......................................................................... 42
5.9.4.1 Cuerpos unidos con cuerdas en plano horizontal.... 42
5.9.4.2 Máquina de Atwood ................................................ 43
5.9.4.3 Plano inclinado ........................................................ 44
5.9.5 Movimiento circular ................................................................ 45
5.9.5.1 Movimiento en una circunferencia vertical ............. 45
5.9.5.2 Movimiento de satélites .......................................... 46
5.9.5.3 Curva de radio ......................................................... 47
5.9.6 Ascensores............................................................................... 47
6. Trabajo, energía y potencia ............................................................... 49
6.1 Tipos de energía................................................................................. 49
6.2 Trabajo ............................................................................................... 49
6.3 Trabajo de rozamiento ...................................................................... 50
6.4 Teorema de las fuerzas vivas o de la energía cinética ....................... 50
6.5 El trabajo modifica la energía potencial ............................................ 50
6.6 El trabajo modifica la energía mecánica ............................................ 50
6.7 El trabajo de la fuerza - peso ............................................................. 50
6.8 Principio de conservación de la energía mecánica ............................ 51
6.9 Potencia ............................................................................................. 51
6.9.1 Rendimiento de una máquina ................................................. 52
7. Espectro electromagnético ............................................................... 52
7.1 Definición y estructura ...................................................................... 52
7.2 Regiones del espectro electromagnético .......................................... 53
8. Movimiento armónico simple ........................................................... 54
8.1 Cinemática ......................................................................................... 55
8.1.1 Velocidad ................................................................................. 56
8.1.2 Aceleración .............................................................................. 56
8.2 Dinámica ............................................................................................ 56
8.3 Energía ............................................................................................... 57
, 8.3.1 Energía potencial elástica ........................................................ 57
8.3.2 Energía cinética ....................................................................... 57
8.3.3 Energía mecánica .................................................................... 57
9. Campo gravitatorio ........................................................................... 57
9.1 Leyes de Kepler .................................................................................. 57
9.2 Momento angular .............................................................................. 58
9.3 Ley de la gravitación universal ........................................................... 59
9.4 Campo gravitatorio ............................................................................ 59
9.4.1 Intensidad del campo gravitatorio en un punto ...................... 59
9.4.2 Principio de superposición ...................................................... 60
9.4.3 Equivalencia entre fuerza gravitatoria y peso ......................... 60
9.4.4 Descomposición del campo gravitatorio en vectores ............. 60
9.5 Trabajo de las fuerzas gravitatorias ................................................... 61
9.5.1 Teorema de las fuerzas vivas ................................................... 62
9.5.2 Principio de conservación de la energía mecánica .................. 62
9.6 Potencial gravitatorio ........................................................................... 62
9.6.1 Trabajo por potenciales ........................................................... 62
9.7 Dinámica de satélites ......................................................................... 63
9.8 Energía mecánica en órbitas circulares ............................................. 63
9.9 Velocidad de escape .......................................................................... 63
9.10 Velocidad de escape en una órbita circular ..................................... 64
9.11 Energía para poner un satélite en una órbita circular ..................... 64
9.12 Trabajo para cambiar de órbita un satélite en órbitas circulares .... 64
10. Campo eléctrico .............................................................................. 65
10.1 Ley de Coulomb ............................................................................... 65
10.2 Intensidad del campo eléctrico en un punto ................................... 65
10.3 Energía y trabajo en el campo eléctrico .......................................... 66
10.4 Potencial eléctrico ........................................................................... 67
10.5 Representación del campo eléctrico ............................................... 67
10.5.1 Líneas de campo .................................................................... 67
10.5.2 Superficies equipotenciales ................................................... 68
, 10.6 Campo eléctrico uniforme ............................................................... 69
11. Campo magnético ........................................................................... 70
11.1 Fuerza que realiza un campo magnético sobre una carga en
movimiento ................................................................................................ 71
11.2 Movimiento Circular Uniforme ........................................................ 72
11.3 Compensación entre fuerza y velocidad rectilínea .......................... 72
11.4 Fuerza magnética sobre un conductor eléctrico ............................. 73
11.5 Campo magnético creado por un hilo conductor ............................ 73
11.5.1 Descomposición en vectores ................................................. 74
11.6 Fuerza magnética entre corrientes rectilíneas ................................ 74
11.7 Campo magnético creado por una espira ........................................ 75
11.8 Inducción electromagnética ............................................................ 75
11.8.1 Flujo magnético ..................................................................... 76
11.8.2 Ley de Faraday....................................................................... 76
11.8.3 Ley de Lenz ............................................................................ 77
11.9 Espira girando en el seno de un campo magnético uniforme ......... 77
12. Movimiento ondulatorio ................................................................. 79
12.1 Formulario ....................................................................................... 79
12.1.1 Movimiento ........................................................................... 79
12.1.2 Velocidad de propagación y oscilación.................................. 79
12.1.3 Doble periodicidad ................................................................ 79
12.1.4 Desfase .................................................................................. 80
13. Sonido ............................................................................................ 80
13.1 Energías ........................................................................................... 80
13.2 Potencia e intensidad ...................................................................... 80
13.2.1 Relación de intensidades ....................................................... 80
13.3 Cualidades del sonido ...................................................................... 81
13.3.1 Nivel de intensidad sonora o sonoridad ................................ 81
14. Óptica física .................................................................................... 81
14.1 Naturaleza de la luz ......................................................................... 81
14.2 Propagación de la luz por un medio ................................................ 82
14.3 Leyes de la refracción y la reflexión ................................................. 82
, 14.4 Ángulo límite y reflexión total ......................................................... 83
15. Física del siglo XX ............................................................................ 84
15.1 Efecto fotoeléctrico ......................................................................... 84
15.1.1 Ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico ....................... 84
15.1.2 Potencial de frenado ............................................................. 84
15.1.3 Louis de Broglie ..................................................................... 85
15.2 Relatividad ....................................................................................... 85
15.2.1 Postulados de la teoría de la relatividad especial ................. 85
15.2.2 Energía relativista .................................................................. 85
15.3 Física nuclear ................................................................................... 86
15.3.1 Radiaciones ........................................................................... 86
15.3.2 Ley de desintegración radiactiva ........................................... 86
16. Óptica geométrica........................................................................... 87
16.1 Lentes delgadas ............................................................................... 87
16.1.1 Lentes convergentes ............................................................. 87
16.1.2 Lentes divergentes ................................................................ 87
16.2 Potencia de una lente ...................................................................... 88
16.3 Tipos de imagen ............................................................................... 88
16.4 Trazado de rayos.............................................................................. 88
16.4.1 Lentes convergentes ............................................................. 88
16.4.2 Lentes divergentes ................................................................ 89
16.5 Ecuación de las lentes ...................................................................... 89
17. Espejos esféricos ............................................................................. 89
17.1 Trazado de rayos.............................................................................. 90
17.1.1 Espejos esféricos cóncavos.................................................... 90
17.1.2 Espejos esféricos convexos ................................................... 90
17.2 Ecuación de los espejos ................................................................... 91
18. Teorema de Gauss .......................................................................... 91
18.1 Flujo a través de una superficie ....................................................... 91
18.1.1 Esfera cargada de radio R ...................................................... 91
18.1.2 Planos indefinidos o infinitos cargados ................................. 92
,1. La ciencia y la medida
1.1 Conceptos generales
• Ciencia: Actividad que se ocupa de resolver problemas mediante la
observación y la lógica
• Química: Se encarga del estudio de la composición de los materiales
y los cambios que afectan a la naturaleza de sus componentes
• Física: Estudia cualquier cambio que experimenta la materia siempre
y cuando NO cambie su naturaleza interna
• Medir: Medir magnitudes es compararla con una cantidad de su
misma naturaleza que llamamos unidad para ver cuantas veces la
contiene
• Magnitud: Es una característica de la materia o un cambio que pueda
experimentar, que se pueda medir, es decir, que se pueda expresar
con número y unidad
• Unidad: Formas de expresar (de dentro de una misma escala) una
magnitud
1.2 Magnitudes fundamentales y sus unidades en S.I.
Magnitud Unidad
Nombre Símbolo Nombre Símbolo
Longitud 𝑙 Metro 𝑚
Masa 𝑚 Kilogramo 𝑘𝑔
Tiempo 𝑡 Segundo 𝑠
Temperatura 𝑇 Kelvin 𝐾
Intensidad de
𝐼 Amperio 𝐴
corriente
Intensidad
𝐼! Candela 𝑐𝑑
luminosa
Cantidad de
𝑛 Mol 𝑚𝑜𝑙
sustancia
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,Magnitud Símbolo Unidad Otras unidades admitidas
Superficie 𝑆 𝑚$ ℎ𝑎 (ℎ𝑒𝑐𝑡á𝑟𝑒𝑎 ); 1 = 10.000 𝑚$
Volumen 𝑉 𝑚% 𝐿 (𝑑𝑚% ); 1𝑚% = 1000𝐿
𝑔 𝑘𝑔 𝑘𝑔 1𝑘𝑔 1000𝑘𝑔
Densidad 𝑑, 𝑝 𝑘𝑔/𝑚% = ; ; =
𝑙 𝑚% 𝐿 𝐿 𝑚%
𝑘𝑚 1𝑘𝑚 0,278𝑚
Velocidad 𝑣 𝑚/𝑠 ; =
ℎ ℎ 𝑠
Aceleración 𝑎 𝑚/𝑠 $
Fuerza 𝐹 𝑁 (𝑛𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛) 1𝑘𝑔𝑓 (𝑘𝑖𝑙𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎) = 9,8𝑁
𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝐻𝑔 (𝑚𝑖𝑙í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑟𝑐𝑢𝑟𝑖𝑜 ); 1𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝐻𝑔
Presión 𝑝, 𝑃 𝑃𝑎 (𝑝𝑎𝑠𝑐𝑎𝑙) = 133, 3W 𝑃𝑎 ; 𝑎𝑡𝑚 (𝑎𝑡𝑚ó𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 ); 1 𝑎𝑡𝑚
= 101325 𝑃𝑎
Energía 𝐸 𝐽 (𝑗𝑢𝑙𝑖𝑜) 𝑘𝑤ℎ (𝑘𝑖𝑙𝑜𝑣𝑎𝑡𝑖𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑎 ); 1𝑘𝑤ℎ = 3, 6W ∙ 10& 𝑗
1.3 Magnitudes derivadas y sus unidades en S.I.
¡Prefijos del Sistema Internacional!
Factor Prefijo Factor Prefijo
10 Deca 𝑑𝑎 10"# Deci 𝑑
10$ Hecto ℎ 10"$ Centi 𝑐
10% Kilo 𝑘 10"% Mili 𝑚
10& Mega 𝑀 10"& Micro 𝜇
10' Giga 𝐺 10"' Nano 𝑛
10#$ Tera 𝑇 10"#$ Pico 𝑝
10#( Peta 𝑃 10"#( Femto 𝑓
1.4 Método del factor de conversión
Ejemplo:
%&)) +
10 horas segundos 10ℎ ∙ # , = 36000 𝑠 = 3,6 ∙ 10-
./01
= 1 y por eso se puede simplificar
./01
8
, Instrucciones para realizar el método de factor de conversión:
• Para poder hacer bien el factor de conversión establecemos
equivalencias para poder pasar de una unidad a otra sin ningún
problema, es decir, para poder pasar de horas a minutos si tengo 295
horas establezco una relación entre unidades como, por ejemplo, 1h =
60min, después simplifico las horas y por último opero los coeficientes
para obtener el resultado en minutos
1.5 Notación científica
• Consiste en escribir las cantidades con una cifra entera, con
decimales y con una potencia de diez
Ejemplo:
o 0,0007820 7 , 82 ∙ 10"-
Potencia de diez
Parte Parte
entera decima
2. Los gases l
2.1 Los gases y la presión atmosférica
Sólidos
(Báscula y
balanza)
Líquidos Se pueden medir directamente (fácil)
(Probeta y vaso
medidor)
Presión
Gases: Se mide de una forma indirecta Volumen
(compleja)
Temperatura
• Variables de estado de gas: Aquellas propiedades que determinan el
estado de un gas (Volumen, presión y temperatura).
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