Movimiento vibratorio. Óptica. Cuántica. Electromagnetismo

Oscilador armónico simple. Naturaleza luz. Reflexión, refracción. Bohr. Nuclear. Partículas elementales. Campo gravitatorio, eléctrico, magnético

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1 trimestre.

Movimiento vibratorio.

-Movimiento vibratorio armónico es cuando recorre indefinidamente con un movimiento de vaivén un segmento.

-se considera movimiento vibratorio

mov periódico

recorre indefinidamente un segmento

actua sobre la partícula una fuerza proporcional al desplazamiento y de sentido hacia el centro de la trayectoria

- amortiguamiento:perdida progresiva de la energia mecanica del sistema se traduce en la disminución de la amplitud hasta detenerse.

  • para que haya resonancia hay que comunicar la energía con la misma frecuencia con la que vibra el sistema.

Movimiento ondulatorio.

- Movimiento ondulatorio es la propagación de un movimiento vibratorio a través de un medio.

  • CLASIFICACIÓN

Según el tipo de energía que propagan: mecanicas - electromagnéticas.

Según la dirección de propagación: longitudinales - transversales

Según la propagación de la energía: unidimensionales - bidimensionales - tridimensionales..

- absorción de las ondas: cuando una onda atraviesa un medio material, parte de su energía se transfoma.

Propiedades de las ondas

-principio de huygens: cada punto de un frente de ondas puede considerarse como foco secundario de nuevas ondas elementales.

-principio de superposición: el punto de encuentro de dos o más movimientos ondulatorios están sometido a tantos movimientos vibratorios armónicos simples como movimientos ondulatorios interfieran y la perturbación resultante es la suma de las perturbaciones por separado.

- efecto doppler: un sonido que nos parece agudo es un sonido de frecuencia elevada y grave de frecuencia baja. Un sonido que pasa velozmente delante de nosotros nos parece agudo, mientras que si se va alejando nos parece grave.

Óptica geométrica.

-modelo corpuscular de la luz:

propagación rectilínea a gran velocidad

ley de reflexión. Sobre superficies lisas rebota. Hay dos tipos: refl difusa si experimenta muchos reflexiones y refl especular hay una única reflexión

ley de refracción. Cambia de dirección al pasar de un medio a otro.

  • principio de fermat. La trayectoria de la luz es tal, que el tiempo que invierte en ir de un punto a otro es mínimo. La trayectoria de la luz es rectilínea en el caso de su propagación en un medio homogéneo e isótropo.

Óptica física

-explicación de la digracción. Una figura en un a pantalla es la resultante entre las ondas que van por el interior de la abertura u las distintas ondas emitidas por los bordes del diafragma o des obstáculo difractor. La abertura tiene que ser mayor a la longitud de onda de la luz empleada.

- polarización: la luz ordinaria está formada por ondas oscilando en todos los planos posibles, formando angulos rectos con la dirección de propagación, pero si forzamos a que las oscilaciones se produzcan en un solo plano, obtendremos luz polarizada.

dispersión: consiste en la separación de la luz incidente en distintas luces caracterizadas por su respectiva longitud de onda

2 trimestre

física cuántica.

-cuerpo negro: tiene la propiedad de absorber todas las radiaciones que inciden en él.

-efecto fotoelectrico: proceso mediante el cual se liberan electrones de un material por la acción de la luz y se puede producir, por tanto, una corriente eléctrica.

-fotón: paquete de energía transportado por la radiación de manera discontínua

  • Postulados de bohr:

Orbitas circulares sin emitir ni absorber energía.

De las infinitas órbitas, solo son posibles aquellas in las que el momento angulas del electrón el un múltiplo entero de la cantidad h/2.

Cuando un electrón pasa de una órbita a otra absorbe o emite energía.

  • dificultades del modelo de bohr:

Sólo es aplicable a átomos con un solo electrón como el hidrógeno.

No dicen nada de cómo puede obtenerse la rapidez con la que se efectúan las transiciones.

Se refieren a sistemas que se comportan periódicamente.

Física nuclear.

-Isótopos: tienen igual número de protones pero diferente número de neutrones.

-Isótonos: tienen el mismo nº de neutrones pero distinto nº atómico, por lo que el nº másico A es distinto.

-isóbaros: tienen igual nº másico pero difieren en el nº atómico y en el nº de neutrones.

-fuerzas nucleares: son atractivas;son de intensidad muy fuerte; son de corto alcance;son independientes de la carga eléctrica; la fuerza nuclear tiene una “coraza” repulsiva.

-leyes del desplazamiento:

  • la emisión de una partícula alfa por parte de un nucleo origina un nuevo núcleo de un elemento con nº atómico inferior en dos unidades y un nº másico inferior en cuatro.

  • La emisión de una partícula beta produce un nuevo núcleo con un nº atómico superior en un unidad, pero en el proceso no varía el número másico.

  • -leyes de conservación: conservación de la energía; conservación del momento lineal o cantidad de movimiento; conservación de la carga eléctrica; conservación del nº total de nucleones.

    -partículas fundamentales

  • leptones son afectados por la interacción debil y son electrón, muón u los neutrinos electrónico y muónico.

  • Hadrones, son sensibles a las interacciones fuertes y se dividen en bariones y mesones (neutrón y protón son de los bariones). Los hadrones están compuestos por otros tipos de partículas llamados quarks.

  • -fisión. Carasterísticas: >se libera energía del orden de 150MeV por cada núcleo. >los nuevos neutrones aparecidos pueden producir nuevas fisiones

    -elementos en un reactor: conbustible; moderador; absorbente (barras de boro o cadmio); refrigerante; blindaje (paredes de hormigón y plomo).

    -fusión. Confinamiento magnético, utiliza los campos magnéticos; confinamiento inercial, utiliza la energía de un láser.

    3 trimestre

    campo gravitatorio

    leyes de kepler: >los planetas se mueven en órbitas elípticas, encontrandose el sol en uno de los focos; >el radio vector que va desde el sol a la posición del planeta, barre áreas iguales en tiempos iguales; > los cubos de los ejes mayores de las elipses que describen los planetas en lsun movimientos son directamente proporcionales al cuadrado de su periodo de revolución alrededor del sol.

    -ley de gravitación Unv. Toda partícula material atrae a cualquier otra con una fuerza directamente proporcional al producto de las masas de ambas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

    -energía potencial en un punto es el trabajo realizado por la fuerza gravitatoria al trasladar una masa desde el punto al infinito.

    • potencial gravitatorio en un punto es la energía potencial que tendría la unidad de masa colocada en el punto. Siempre es negativo.

    • Potencial en un punto es el trabajo necesario para trasladar la unidad de masa desde el infinito hasta el punto.

    Campo electrico

    • energía potencial en un punto es el trabajo realizado por la fuerza electrostática al trasladar una carga desde el punto al origen de la energía potencial, normalmente el infinito.

    • Campo electrico: en un punto como la fuerza a la que estaría sometida la unidad de carga eléctrica positiva colocada en dicho punto.

    • Valor del potencial en un punto se define como la Ep eléctrica que adquiriría la unidad de carga eléctrica positiva situada en un dicho punto.

    • Potencial en un punto es el trabajo de la fuerza electrostática para trasladar la unidad de carga positiva desde el punto al infinito.

    Analogias y diferencias de gravitatorio y del electrico

    Son centrales y conservativos, por tanto llevan asociado un potencial

    Los campos son creados en un punto por una masa o carga puntual que disminuyen con el cuadrado de la distancia.

    Diferencias

    Esta creado por una masa y su intensidad en un punto el la fuerza que ejercería sobre una masa unidad situada en él<>creado por cargas eléctricas y su intensidad en un punto es la fuerza que ejercería sobre la carga unidad positiva situada en él.

    Cuando la masa que lo crea es una masa puntual, el campo va dirigida radialmente hacia ella<>cuando la carga que lo crea es una carga puntual, el campo dirigido radialmente hacia el infinito si la carga es positiva o hacia ella si la carga es negativa.

    El valor transmisor de la interacción que produciría sobre otra masa es independiente del medio<> el valor transmisor de la interacción que produciría sobre otra carga depende del medio.

    El potencial asociado es siempre negativo<> depende del signo de la carga.

    Campo magnético.

    Campo magnético constante:

  • si la carga está en reposo no actúa ninguna fuerza sobre ella.

  • Si la carga está en movimiento:

    • existe una dirección de la velocidad en la que no actúa ninguna fuerza sobre la carga eléctrica

    • en las direcciones de la velocidad perpendiculares a aquella en la que no actúa ninguna fuerza sobre la carga eléctrica, la fuerza sobre la partícula es máxima.

    • La fuerza es proporcional al valor de la carga eléctrica y cambia de sentido si cambia el signo de la carga.

    -propiedades magnéticas. Diamagnéticas: permeabilidad magnética algo menor que en vacio (plata, cobre); paramagnéticas: permeabilidad magnética algo mayor que en vacio (aluminio cromo); ferromagnéticas: permeabilidad mucho mayor que en vacío ( hierro cobalto)

    diferencias entre electrostático y magnético

    -originado por cargas<>originado por cargas en movimiento

    -lineas de campo son de fuerza abiertas. Su dirección es radial.<>lineas de campo no son de fuerza. Son siempre erradas

    -es conservativo con lo que lleva un potencial<>no es conservativo

    -la intensidad de la interacción depende del medio, siendo mayor en el vacío que en los medios materiales<>la intensidad de la interacción depende del medio, pero, según el tipo del material, puede ser mayor o menor que en el vacío.

    Inducción magnética.

    -flujo magnético: para que haya corrientes inducidas tiene que suceder:

    -Modificación del campo magnético o bien que varíe la distancia respecto al tiempo.

    -Variación del área del conductor, por deformaciones.

    -Se altere el ángulo, al cambiar la orientación del circuito respecto al campo

    -Ley de lenz. Al acercar un iman a una bobina hay que realizar un trabajo contra el campo que se transforma en energía eléctrica.

    El sentido de la corriente inducida es tal, que se opone a la causa que la produce.

    -autoinducción: la corriente variable genera in un solenoide la aparición de un campo magnético variable y, por tanto, una variación de flujo magnético que induce una fuerza electromotriz y una corriente en el propio solenoide. El coeficiente el L y se mide en henrios(Wb/A)

    -transformadores: reductor o transformador de baja y elevador o transformador de alta. Las núcleos son de hierro laminado y aislado con el fin de evitar la corrientes inducidas en la masa metálica, llamadas corrientes de Foucault y que consumen energía por el efecto Joule

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