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Ejercicios Resueltos de Física y Química: Movimiento, Electrostática, Mecánica, Termodinámica y Nomenclatura

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Ejercicios Resueltos de Física y Química

2.1 Movimiento en dos dimensiones

Consideramos que las coordenadas de un faro se corresponden con el origen de coordenadas.

a) r(t) = (1+t)i + (4-t2)j → r(2) = 3i millas; r(0) = 1i + 4j millas → Δr = 3i – (i+4j) = 2i – 4j → |Δr| = √22 + 42 = √20 millas

b) y = 4 – (x – 1)2; y = -x2 + 2x + 3 ecuación de la trayectoria

c) Vm = Δr/Δt = (2i – 4j) / (2 – 0) = i – 2j millas/h; |Vm| = √12 + 22 = √5 millas/h

d) V = Δr/Δt = 1i – 2tj; V(t=2) = Seguir leyendo “Ejercicios Resueltos de Física y Química: Movimiento, Electrostática, Mecánica, Termodinámica y Nomenclatura” »

Conceptos Fundamentales de Física: Ondas, Campos y Óptica

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Ondas

  • Onda: Es la propagación de energía sin que haya desplazamiento de materia. En una onda se transmite únicamente la energía de la partícula que origina el movimiento.
  • Longitud de onda: Es la distancia que se ha propagado la onda en un período.
  • Período: Es el tiempo que tarda el movimiento armónico simple (m.a.s.) en repetirse.

K = m w2 Þ k = m (2 p /T)2 Þ T = 2 p Ö (m/k)

  • Frecuencia: Es el número de vibraciones completas que la partícula realiza en un segundo.

F = 1/T

Comparativa de las Concepciones del Movimiento: Galileo vs. Newton

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Diferencias entre las Concepciones del Movimiento de Galileo y Newton

La Concepción del Movimiento según Galileo

Para Galileo, el movimiento es un cambio de relación respecto de un sistema de referencia arbitrariamente elegido. El movimiento se define en función de relaciones respecto a un sistema de referencia: no hay fenómenos mecánicos, dentro del sistema de referencia, que nos permitan reconocer si este se encuentra en estado de movimiento rectilíneo o reposo (principio mecánico de relatividad) Seguir leyendo “Comparativa de las Concepciones del Movimiento: Galileo vs. Newton” »

Conceptos Fundamentales de Física: Materia, Masa, Peso y Unidades

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Conceptos Fundamentales de Física

Física: Es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones.

Materia

Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, tiene una energía medible y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida.

Masa

Es la medida de la inercia, que únicamente para algunos casos puede entenderse como la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo.

Peso

El peso de Seguir leyendo “Conceptos Fundamentales de Física: Materia, Masa, Peso y Unidades” »

Conceptos Esenciales de Física: Desde la Estática hasta la Ley de Coulomb

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Conceptos Fundamentales de la Física

La estática: es la rama de la mecánica clásica que analiza las cargas (fuerza, par/momento) y estudia el equilibrio de fuerzas en los sistemas físicos en equilibrio estático, es decir, en un estado en el que las posiciones relativas de los subsistemas no varían con el tiempo.

La dinámica: es la rama de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con los motivos o causas que provocan los cambios de estado físico Seguir leyendo “Conceptos Esenciales de Física: Desde la Estática hasta la Ley de Coulomb” »

Fórmulas y Conceptos Clave de Física: Vectores, MRU, MRUA, MCU y Más

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Vectores

Posición: \(\vec{r} = x\vec{i} + y\vec{j}\)

1. Vector Desplazamiento

\(\Delta \vec{r} = x\vec{i} – y\vec{j} \) (metros). Para restarlos, primero se pone el segundo menos el primero.

2. Vector Velocidad Media

\(\vec{V_m} = \frac{\Delta \vec{r}}{\Delta t} \) (m/s). El tiempo también se resta, primero el segundo menos el primero.

3. Módulo de la Velocidad

\(|\vec{V}| = \sqrt{x^2 + y^2}\) (m/s). Puede ser \(x^2\) o \(-y^2\).

Ecuación Vectorial

Si, por ejemplo, \(\vec{r} = 2t\vec{i} + (3t^2 + 1) Seguir leyendo “Fórmulas y Conceptos Clave de Física: Vectores, MRU, MRUA, MCU y Más” »

Magnitudes Fundamentales y Mecánica de la Partícula: Conceptos y Ejercicios

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Magnitudes Fundamentales de la Física

Cualquier magnitud física puede expresarse en función de las tres magnitudes fundamentales de la física, que son:

  • M = Masa
  • L = Longitud
  • T = Tiempo

Por tanto, si alfa es una magnitud cualquiera, la podremos expresar de la siguiente manera:

  • (donde a, b, c son exponentes reales)

Ejemplos de Magnitudes Derivadas

  • Velocidad = V =
  • Aceleración = a =
  • Fuerza = F = M

Sistemas de Unidades

Para analizar dimensionalmente una magnitud física cualquiera, utilizaremos dos sistemas Seguir leyendo “Magnitudes Fundamentales y Mecánica de la Partícula: Conceptos y Ejercicios” »

Movimiento, Energía y Termodinámica: Explorando Conceptos Fundamentales de la Física

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Cinemática

La cinemática es la parte de la Física que se dedica al estudio de las leyes del movimiento sin tener en cuenta las causas que lo originan.

Movimiento

Es el cambio de posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de referencia.

Punto material

Normalmente, el estudio del movimiento de un cuerpo se realiza considerando a este como una partícula, un cuerpo cuya estructura y propiedades internas pueden ignorarse, reduciéndose todo el cuerpo a un punto para poder así Seguir leyendo “Movimiento, Energía y Termodinámica: Explorando Conceptos Fundamentales de la Física” »

Fundamentos de Electromagnetismo: Preguntas y Respuestas

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Preguntas y Respuestas sobre Electromagnetismo

Campo Eléctrico

Las líneas de campo creadas por un plano uniformemente cargado:

  • B. Son perpendiculares al plano y equidistantes entre sí.

La fuerza eléctrica que actúa sobre un electrón:

  • A. Tiene la misma dirección que el campo eléctrico, pero sentido opuesto.

¿Cuál es el potencial eléctrico en la superficie de una esfera de cobre de 5 cm de diámetro cargada con 2 nC?

  • A. 719 V

En todos los puntos del interior de un conductor en equilibrio electrostático: Seguir leyendo “Fundamentos de Electromagnetismo: Preguntas y Respuestas” »

Problemas Resueltos de Física: Mecánica, Energía y Fluidos

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Ejercicios Resueltos de Física

1. Análisis Dimensional

Supongamos que ciertas magnitudes físicas cumplen la siguiente relación: A = BnCm, donde A tiene dimensiones LT, B tiene dimensiones L2T-1 y C tiene dimensiones LT2. Los exponentes n y m deben tener, respectivamente, los valores: (1/5; 3/5)

2. Incertidumbre y Trigonometría

En una experiencia de laboratorio, el ángulo que forma un plano inclinado con la horizontal es θ = 24,5o ± 0,2o, donde el error viene especificado por su incertidumbre. Seguir leyendo “Problemas Resueltos de Física: Mecánica, Energía y Fluidos” »