Flashcards de Física PAES: Ondas, Sonido, Óptica y Más

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Flashcards PAES - @fisica.notes
Taller de Física I (Universidad del Desarrollo)
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Flashcard f’sica
comœn
PAES
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Ondas
Una onda es una perturbaci—n en el espacio.
Las ondas transportan
energ’a pero NO materia.
En ondas peri—dicas
una oscilaci—n
corresponde a 3 nodos
¥
¥
¥
Clasificaci—n
Segœn medio
Segœn sentido
Mec‡nica
Segœn direcci—n ¡
¡ ElectromagnŽtica
7
J
Viajera
¥
¥
Estacionaria
¥
¥
¥
¥
Transversales
a-
Antinodos
¥
Nodos
¥
¥
Longitudinales
¥
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Ondas
¥
T=
T=1
F
t
n¼ oscilaciones
.
U
F = n¼ oscilaciones
t
¥
¥
¥
¥
¥
Monte o cresta: Punto m‡s alto de una oscilaci—n.
F=1
T
V=
V=d
t
V=
¥
F
T
Valle: Punto m‡s bajo de una oscilaci—n.
Amplitud: Distancia entre el punto de equilibrio y
un monte o valle.
Longitud de onda: Distancia entre dos montes o
valles consecutivos. Se representa con el
s’mbolo
.
Distancia del tren de ondas
N¼ oscilaciones
V
F
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V T
¥
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Sonido
Mec‡nica
Longitudinal
Tridimensional
Es una onda
Su rapidez en el aire
es de 340 m/s
Timbre > fuente sonora
Tono > frecuencia
Sonido agudo
Frecuencia alta
Sonido grave
Frecuencia baja
Intensidad > amplitud
Gracias al timbre podemos reconocer que estas
ondas pertenecen a distintas fuentes sonoras.
Duraci—n > tiempo
Mayor amplitud, mayor
intensidad, sonido fuerte
Sonido corto o largo
Menor amplitud, menor
intensidad, sonido dŽbil
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Contaminaci—n acœstica
Son ruidos molestos manifestados de forma excesiva que excede los niveles tolerables de intensidad al o’do
humano, que segœn la OMS se define como un ruido superior a los 65 db.
Consecuencias:
- aumento del la presi—n arterial
- afecta la capacidad de concentraci—n
- episodios de estrŽs
- aceleraci—n del pulso, entre otros.
Soluciones:
- realizar obras domŽsticas en horarios
recomendados
- evitar autom—viles
- En edificaciones utilizar material
absorbente para el sonido
El ser humano escucha entre 0 y 120 db,
siendo 120 db el umbral del dolor para el ser humano.
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Luz
Propagaci—n de la luz:
↳M„m–Maaa
aooaaorh.ae
ElectromagnŽtica
Es una onda
: Transversal
- Se propaga en l’nea recta, permitiendo la creaci—n de sombras
- Se propaga en todas las direcciones
- Se propaga en medios materiales y en el vac’o
- Su velocidad en el vac’o es de 3×10 m/s
8
Naturaleza dual
Clasificaci—n de las fuentes de luz
Onda
Es una onda
electromagnŽtica,
transversal.
-
Naturales
Primarias
Artificiales
Secundarias
Clasificaci—n de materiales
Part’cula
Est‡ compuesta por
fotones que son
part’cula sin masa.
/
Transparentes
Opacos
Translœcidos
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Contaminaci—n lum’nica
Es la alteraci—n de la oscuridad natural de la noche, provocada por emisiones de luz provenientes de
fuentes artificiales.
Luminaria ineficiente
con desperdicio de luz
Luminaria eficiente
sin desperdicio de luz
Consecuencias:
- desperdicio de energ’a
- alteraci—n de ciclos biol—gicos
- dificultad para investigaciones astron—micas
Soluciones:
- reducir el consumo de luz
- evitar uso de fuentes lum’nicas innecesarias
- utilizar dise–os con pantalla que impidan la luz
hacia arriba
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Espectro audible
20 Hz
Infrasonido
20.000 Hz
Sonido audible
Ultrasonido
Espectro electromagnŽtico
Luz visible
-f
+
Radio
Microondas Infrarrojo
Ultravioleta Rayos X Gamma
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+f
-
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îptica
Espejos
C—ncavos
Lentes
Tipos de lentes convergentes
¥
'
.
Convexos
.
Biconvexa
Plano convexa
Menisco
convergente
Tipos de lentes divergentes
:
Plano
^
Representaci—n
del lente
convergente
Bic—ncava
Plano c—ncava
Menisco
divergente
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Representaci—n
del lente
divergente
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Im‡genes en espejos
M‡s all‡ de c
NI
v
c mi f
es
mi
En c
"
c
v
f
v
f
c
En f
anti
v
f
ar
v
f
Naj r Etihad
Entre f y v
c
Entre c y f
En cualquier
posici—n
cari
ai
f
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c
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Im‡genes en lentes
M‡s all‡ de c
Entre c y f
Bit
c
f
c
f
.mg
at
c
En c
c
f
f
En f
Bit
c
f
c
"
f
Marj
at
c
f
c
f
"
Marj
Entre f y v
Moti qq.MN?Tai:
f
c
c
En cualquier
posici—n
f
f
|
.
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f
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Modelo est‡tico de la tierra
Corteza
Capa superficial de la tierra y la de menor
temperatura. Compuesta por rocas en fase
s—lida.
Manto
Est‡ compuesto principalmente por silicatos
y hierro y magnesio.
Nœcleo externo
Est‡ compuesto principalmente por hierro y
n’quel en estado l’quido.
Nœcleo interno
Est‡ compuesto principalmente por hierro y
n’quel en estado s—lido.
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Modelo din‡mico de la tierra
:
Litosfera
Capa r’gida superficial de la tierra. Est‡ constituida por
placas y en ella se encuentra la corteza y la parte
superior del manto.
Astenosfera
Es blanda, la litosfera se mover‡ de forma independiente
de esta.
Mesosfera
Sus temperaturas son altas y contiene una gran parte del
manto.
Nœcleo externo
Est‡ compuesto principalmente por hierro y n’quel en
estado l’quido.
Nœcleo interno
Est‡ compuesto principalmente por hierro y n’quel en
estado s—lido.
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Sismos
Epicentro - Es el punto en la superficie terrestre situado
directamente encima del hipocentro.
Hipocentro - Es la zona al interior de la tierra donde inicia la
ruptura de la falla y donde se libera la energ’a del sismo.
Falla - Es el ‡rea de ruptura, la regi—n o zona de la litosfera
que se reacomoda luego de un sismo.
Magnitud - Representa la energ’a liberada de un sismo.
Intensidad - Representa los efectos producidos por un sismo
sobre personas, estructuras y terrenos de un lugar
en particular.
Divergente
Epicentro
L
Falla
7
7
Hipocentro o foco
Convergente
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Transformante
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Ondas s’smicas
/
/
1
/
I
/
Ondas P
Son ondas longitudinales y de
compresi—n
Tiene la mayor rapidez de
propagaci—n
Son capaces de propagarse
por cualquier tipo de material
(s—lidos, l’quidos, o gases)
Ondas L
Produce un movimiento
horizontal de corte en
superficie, perpendicular a la
direcci—n de propagaci—n
Su rapidez de propagaci—n es
m‡s lenta que la de las ondas
secundarias
Entre todas las ondas estas
provocan la mayor
destrucci—n
Ondas S
Son ondas transversales y
de corte
Su rapidez es menor que la
de las ondas primarias
Es capaz de propagarse solo
en s—lidos
\
1
/
L
P S
\
I
Ondas R
Produce un movimiento
el’ptico retr—grado de la
superficie, teniendo su
m‡xima amplitud en la
superficie
Su rapidez de propagaci—n
es m‡s lenta que la de las
ondas secundarias
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R
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Fuerza
Una fuerza es una interacci—n entre dos o m‡s cuerpos.
Es una magnitud vectorial.
Su unidad de medida es Newton (N).
Puede ser medida gracias a un instrumento llamado dinam—metro.
: Las fuerzas son capaces de cambiar el estado de reposo o
movimiento de un cuerpo.
\
-
1
1 N = 1 kg m
s
¥
2
Primera ley de Newton
Segunda ley de Newton
Tercera ley de Newton
ÒTodo cuerpo permanece en
su estado de reposo o de
velocidad constante a menos
que sobre el actœe una
fuerza neta diferente de
cero.Ó
ÒLa aceleraci—n de un objeto
es directamente proporcional
a la fuerza neta que actœa
sobre el, tiene la direcci—n de
la fuerza neta y es
inversamente proporcional a
la masa del objeto.Ó
ÒSiempre que un cuerpo
ejerce una fuerza (acci—n)
sobre un segundo cuerpo, el
segundo cuerpo ejerce una
fuerza (reacci—n) de igual
magnitud y direcci—n pero
de sentido contrario sobre
el primeroÓ.
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Fuerzas
Peso
Es la fuerza ejercida sobre un cuerpo debido a la gravedad
P = mg
P
Normal
Es la fuerza que ejerce la superficie sobre un cuerpo que est‡
apoyado en ella. Es perpendicular a la superficie.
N
N = P = mg
Roce
Es la fuerza producida por dos cuerpos en contacto y que se
opone al movimiento de estos cuerpos.
>
Fre (m‡x)
>
>
Est‡tico - antes de que comience el movimiento
Fre = Ue N
CinŽtico - cuando el cuerpo est‡ en movimiento
Frc = U
Fre
>
Frc
.
>
.
,
N
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Regi—n
est‡tica
Regi—n
cinŽtica
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Fuerzas
Roce con el aire
Es producida por dos cuerpos en contacto y se opone al movimiento del cuerpo que se encuentra en
movimiento en el aire.
Tensi—n
Es la fuerza aplicada a un cuerpo por cuerdas o ligaduras.
T
El‡stica
Es la fuerza producida en la deformaci—n de un cuerpo,
est‡ deformaci—n tiende a recuperarse as’ el cuerpo vuelve
a su forma original.
Dammam
c
c
c
c
c
c
c
c
c
a
C
>
F = -k
e
n
,
>
¥
>
Dammam
nooooooo
Ley de Hooke
T
>
x
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¤
Da–ar
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Temperatura
Temperatura
Es el grado de agitaci—n de las
part’culas de un cuerpo.
A mayor energ’a cinŽtica mayor
temperatura
K
Ebullici—n del agua
Fusi—n del agua
Cero absoluto
:
¼C
373
273
0
¼F
100
0
-273
Conversi—n de escalas termomŽtricas:
C F
C K
F K
F = C 1,8 + 32
K = C + 273,15
K = ( F + 459,67)
1,8
F C
K C
K F
C = K - 273,15
F = K 1,8 - 459,67
¥
¡
C = ( F - 32)
1,8
>
>
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.
>
212
32
-459
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Dilataci—n
Si la temperatura aumenta se produce una dilataci—n.
Si la temperatura disminuye se produce una contracci—n.
Lineal
Superficial
o
S
Longitud inicial
L=o L
¥
çrea inicial
T
O
o
A = 2o A
¥
VolumŽtrica
o
o
Volumen inicial
V = 3o V
¥
O
s
o
T
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O
T
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Modelo cinŽtico de la materia
S—lido
Tienen una gran fuerza de
atracci—n por lo que sus part’culas
se encuentran muy unidas.
Sus part’culas vibran pero no se
desplazan.
Tienen una forma y volumen
definido.
L’quido
Tienen una fuerza de atracci—n
menor que la de los s—lidos por lo
que sus part’culas se encuentran
m‡s alejadas.
Sus part’culas vibran y se desplazan.
Tienen un volumen definido pero
una forma variable.
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Gaseoso
Tienen una fuerza de atracci—n
casi nula por lo que sus part’culas
se encuentran muy separadas.
Sus part’culas se desplazan con
mayor facilidad en varias
direcciones.
No poseen ni un volumen, ni una
forma definida.
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Calor
El calor es la energ’a tŽrmica que se transfiere de un cuerpo a otro, por lo que podemos definirlo
como energ’a en tr‡nsito.
En un punto las temperaturas de ambos
Mayor
Menor
cuerpos se igualan logrando el equilibrio
Escojas
temperatura
temperatura
tŽrmico.
Calor
Calor’a cal
Es la cantidad de calor necesario para
aumentar la temperatura de un gramo de
agua en un grado Celsius. 1 cal = 4,186 J
Calor:
Q= c T m
Capacidad cal—rica C
Es la cantidad de calor necesario para C = Q
T
aumentar en un grado Celsius la
temperatura de un cuerpo.
Calor espec’fico c
Es la cantidad de calor necesario para
c= C
aumentar en un grado Celsius la
m
temperatura de un gramo de masa.
_
a
Equilibrio tŽrmico:
Q Cedido = Q Absorbido
Ir
- (c T m ) = c T m
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a
-
a
-
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Cambios de fase
Sublimaci—n
Vaporizaci—n
Fusi—n
Solido
Cuando se produce un cambio f’sico o un
cambio de fase la temperatura permanece
constante.
Solidificaci—n
Liquido
Condensaci—n
Gaseoso
I
Sublimaci—n inversa
La temperatura
permanece constante
por lo que se est‡
produciŽndono un
cambio de fase
Cambio de fase
t
Calor latente:
L= Q
m
Q=Lm
^
¥
{
✓
Cuando hay cambios en la temperatura
utilizamos: Q = c T m
,
¥
"
r
"
\
Cuando hay una temperatura constante
utilizamos: Q = L m
¥
Q=Lm
Q=c T m
✓
Q=c T m
.
.
>
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Transmisi—n del calor
Conducci—n
Convecci—n
r
Radiaci—n
Conducci—n: La transmisi—n del calor es con contacto
directo entre los cuerpos. Convecci—n: El calor se
transporta por el movimiento de un fluido con
corrientes
c‡lidas ascendentes y corrientes fr’as descendentes.
Radiaci—n: Es la transmisi—n del calor a distancia a
travŽs de ondas electromagnŽticas.
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Electricidad
Un ‡tomo (o cuerpo) se encuentra elŽctricamente cargado cuando su nœmero de electrones es
distinto al de protones, es decir, cuando ha ganado o perdido electrones.
çtomo cargado
El ‡tomo posee distinto
nœmero de electrones y de
protones. Este ‡tomo puede
estar cargado positiva o
negativamente:
çtomo neutro
El ‡tomo posee igual numero
de electrones y de protones.
Su carga neta (suma total de
sus cargas) es cero.
Cargado positivamente
Hay un dŽficit de
electrones, su carga
neta es mayor a cero.
Cargado negativamente
Hay un exceso de
electrones, su carga neta
es menor a cero.
Los cuerpos s—lo ceden o reciben electrones
Las cargas opuestas se atraen
Las cargas iguales se repelen
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Principio de conservaci—n de la carga
Las suma de las cargas iniciales (Q)
ser‡ igual a la suma de las cargas
finales (q).
Q +Q =q +q
A
B
A
B
Materiales
Aislantes
No distribuye la carga por la superficie
Conductores
Son capaces de distribuir la carga por
la superficie
MŽtodos de electrizaci—n de cuerpos
Frotamiento Dos cuerpos neutros, se frotan, uno le transfiere cargas a otro, uno queda con carga
positiva y otro con carga negativa.
Contacto Un cuerpo neutro y un cuerpo cargado, se ponen en contacto, ambos cuerpos quedan
cargados con el mismo signo.
Inducci—n Un cuerpo cargado (inductor) y un cuerpo neutro (inducido), los cuerpos se acercan sin
tocarse, el cuerpo neutro se polariza, quedan con distinta carga.
Corriente elŽctrica y continua
Corriente alterna
El flujo de cargas se produce
alternadamente en el material
conductor.
Corriente continua
El flujo de cargas recorre
el material conductor
continuamente.
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Ley de Ohm
Relaciona la intensidad de corriente, el voltaje y la resistencia.
V= R I
¥
Tip! Viva la Reina Isabel
El voltaje provoca el flujo de la
corriente elŽctrica, impulsando
electrones.
L
La resistencia se opone al
paso de la corriente.
7
Intensidad de corriente: Es la cantidad de carga total que se
traslada a travŽs de un conductor por unidad de tiempo.
Resistencia: Es la oposici—n natural que presentan los
conductores al flujo de la corriente elŽctrica que los atraviesa.
I=q
t
R = pL
A
Voltaje: Es la energ’a necesaria para que las cargas puedan O
( )
trasladarse a travŽs de un conductor
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(A)
(V)
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Circuitos elŽctricos
Resistencias (lamparas, motor, lavadora)
Fuente de energ’a (pilas, bater’as)
R1
R1
R3
R2 R3
R1
R2
R2
R3
Circuito en serie
i=i=i =i
1
2
3
V=V +V +V
2
1
3
R=R +R +R
1
2
Circuito mixto
(A)
i=i +i +i
(V)
V=V =V =V
( )
1/R = 1/R + 1/R + 1/R
¡
3
Circuito paralelo
1
2
1
2
1
(A)
3
(V)
3
2
3
( )
O
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R4