FORMULARIO DE FÍSICA

Vista previa del material en texto

FORMULARIO FÍSICA 1ª HOJA 
Calixto López García – Centro de Estudios MAE 
CINEMÁTICA 
MRU 𝑒 = 𝑣𝑡 MCU 𝜑 = 𝜔𝑡 
MRUA 
𝑒 = 𝑒𝑜 + 𝑣𝑜𝑡 +
1
2
𝑎𝑡2 
 
𝑣 = 𝑣𝑜 + 𝑎𝑡 
 
𝑣2 − 𝑣𝑜
2 = 2𝑎𝑒 
MCUA 
𝜑 = 𝜑𝑜 + 𝜔𝑜𝑡 +
1
2
𝛼𝑡2 
 
𝜔 = 𝜔𝑜 + 𝛼𝑡 
 
𝜔2 − 𝜔𝑜
2 = 2𝛼𝜑 
1 𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎 = 2𝜋 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑛𝑒𝑠 𝑒 = 𝜑 𝑟 𝑣 = 𝜔 𝑟 𝑎 = 𝛼 𝑟 𝑇 =
2𝜋
𝜔
 𝜔 = 2𝜋𝑓 𝑎𝑐 =
𝑣2
𝑟
 
MAS 
𝑥 = 𝐴𝑠𝑒𝑛(𝜔𝑡 + 𝜑𝑜) 
 
𝑣 = 𝐴𝜔 𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡 + 𝜑𝑜) 
 
𝑎 = −𝐴𝜔2𝑠𝑒𝑛(𝜔𝑡 + 𝜑𝑜) 
 
𝜔 =
2𝜋
𝑇
= 2𝜋𝑓 
𝐹 = −𝐾𝑥 (𝐾 = 𝑚𝜔2) 
𝐸𝑐 =
1
2
𝐾(𝐴2 − 𝑥2) 
𝐸𝐾 =
1
2
𝐾𝑥2 
𝐸𝑚 =
1
2
𝐾𝐴2 
DINÁMICA 
Fuerza 
∑�⃗�= 𝑚�⃗� 
Cantidad de movimiento 
�⃗� = 𝑚�⃗� 
Impulso mecánico 
�⃗�∆𝑡 = ∆�⃗� 
Fuerza de rozamiento 
𝐹𝑟𝑜𝑧 = 𝜇𝑁 
TRABAJO Y ENERGÍA 
Trabajo 
𝑊 = �⃗� 𝑟 = 𝐹𝑟𝑐𝑜𝑠𝛼 
Energía cinética 
𝐸𝑐 =
1
2
𝑚𝑣2 
Energía potencial 
𝐸𝑝 = 𝑚𝑔ℎ 
Energía mecánica 
𝐸𝑚 = 𝐸𝑐 + 𝐸𝑝 
Teoremas de trabajo y conservación de energía 
𝑊𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∆𝐸𝑐 𝑊𝐹 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑒𝑟. = −∆𝐸𝑝 𝑊𝐹 𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑒𝑟. = ∆𝐸𝑐 + ∆𝐸𝑝 𝑆𝑖 𝐹𝑒𝑥 = 0 → 𝐸𝑐𝑜 + 𝐸𝑝𝑜 = 𝐸𝑐 + 𝐸𝑝 
CAMPO GRAVITATORIO 
Fuerza 
�⃗� = −𝐺
𝑀𝑚
𝑟2
 𝑢𝑟⃗⃗⃗⃗⃗ 
Intensidad 
�⃗� = −𝐺
𝑀
𝑟2
 𝑢𝑟⃗⃗⃗⃗⃗ 
Potencial 
𝑉 = −𝐺
𝑀
𝑟
 
𝐺 = 6,67 10−11 𝑁𝑚2 𝐾𝑔2⁄ 
Ep de una masa m: 𝐸𝑝 = −
𝐺𝑀𝑚
𝑟
 Trabajo realizado por el campo: 𝑊 = −∆𝐸𝑝 
Velocidad orbital 
𝐺
𝑀𝑚
𝑟2
= 𝑚
𝑣2
𝑟
 → 𝑣 = √
𝐺𝑀
𝑟
 
Velocidad de escape 
1
2
𝑚𝑣2 = 𝐺
𝑀𝑚
𝑅
 → 𝑣 = √
2𝐺𝑀
𝑅
 
CAMPO ELÉCTRICO 
Fuerza 
�⃗� = 𝑘
𝑄𝑞
𝑟2
 𝑢𝑟⃗⃗⃗⃗⃗ 
Intensidad 
�⃗⃗� = 𝐾
𝑄
𝑟2
 𝑢𝑟⃗⃗⃗⃗⃗ 
Potencial 
𝑉 = 𝐾
𝑄
𝑟
 
𝐾 =
1
4𝜋𝜀
 
𝐾 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜 = 9 109 𝑈𝐼 Energía potencial de una carga q: 𝐸𝑝 =
𝐾𝑄𝑞
𝑟
 
Trabajo realizado por el campo: 𝑊 = −∆𝐸𝑝 
Sólo en campos uniformes 
𝑉𝐵 − 𝑉𝐴 = −𝐸𝑑𝐴𝐵̅̅ ̅̅ 
 
FORMULARIO FÍSICA 2ª HOJA 
Calixto López García – Centro de Estudios MAE 
MOVIMIENTO ONDULATORIO 
Ecuación de onda armónica transversal 
𝑦(𝑡, 𝑥) = 𝐴 𝑠𝑒𝑛(𝜔𝑡 ± 𝐾𝑥 + 𝜑𝑜) 
𝑣 =
𝑑𝑦
𝑑𝑡
= 𝐴𝜔 𝑐𝑜𝑠(𝜔𝑡 ± 𝐾𝑥 + 𝜑𝑜) 
𝑎 =
𝑑𝑣
𝑑𝑡
= −𝐴𝜔2 𝑠𝑒𝑛(𝜔𝑡 ± 𝐾𝑥 + 𝜑𝑜) 
Parámetros 
𝜔 =
2𝜋
𝑇
= 2𝜋𝑓 𝐾 =
2𝜋
𝜆
 
𝑉𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑔𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =
𝜆
𝑇
= 𝜆 𝑓 
𝐶𝑟𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑔𝑎𝑐𝑖ó𝑛: (− ) ⟶ ; (+) ⟵ 
Ondas estacionarias: 𝑦(𝑡, 𝑥) = 2𝐴𝑠𝑒𝑛(𝜔𝑡)cos (𝐾𝑥) 
ÓPTICA 
Índice de refracción 
𝑛 =
𝑐
𝑣
 
Ley de Snell 
𝑠𝑒𝑛 𝑖
𝑠𝑒𝑛 𝑟
=
𝑣1
𝑣2
=
𝑛2
𝑛1
 
Ángulo límite 
𝑠𝑒𝑛 𝑖
𝑠𝑒𝑛 90
=
𝑛2
𝑛1
 → 𝑠𝑒𝑛𝑖 =
𝑛2
𝑛1
 
En el fenómeno de la refracción se conserva la frecuencia de la onda. 
CAMPO MAGNÉTICO 
Fuerzas 
Sobre una carga en movimiento 
�⃗� = 𝑞(�⃗� × �⃗⃗�); 𝐹 = 𝑞𝑣𝐵𝑠𝑒𝑛𝛼 
Sobre un conductor rectilíneo 
�⃗� = 𝐼(𝑙 × �⃗⃗�); 𝐹 = 𝐼𝑙𝐵𝑠𝑒𝑛𝛼 
Entre dos conductores indefinidos paralelos 
𝐹
𝑙⁄ =
𝜇𝐼1𝐼2
2𝜋𝑟
 
 
Fuentes de campo magnético 
Intensidad indefinida 𝐵 =
𝜇 𝐼
2𝜋 𝑟
 
En el centro de una espita 𝐵 =
𝜇 𝐼
2 𝑟
 
En una bobina 𝐵 =
 𝑁𝜇 𝐼
2 𝑟
 
Solenoide 𝐵 =
 𝑁𝜇 𝐼
𝐿
 
Flujo 
Φ = �⃗⃗� 𝑠 = 𝐵𝑠 𝑐𝑜𝑠𝛼 
Ley de Henry-Faraday 
𝜀𝑖𝑛𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎 = −
𝑑Φ
𝑑𝑡
 
f.e.i. sobre un conducto 
con velocidad: 𝜀 = 𝐵 𝑙 𝑣 
f.e.i. sobre espira que 
gira: 𝜀 = 𝐵𝑠𝜔 𝑠𝑒𝑛𝜔𝑡 
FÍSICA CUÁNTICA 
Hipótesis de Planck 
𝐸 = ℎ
𝑐
𝜆
= ℎ 𝑓 
Efecto fotoeléctrico 
𝐸 = 𝑊𝑜 + 𝐸𝑐 → ℎ𝑓 = ℎ𝑓𝑜 +
1
2
𝑚𝑣2 
Hipótesis de De Broglie 
𝜆𝑎𝑠𝑜𝑐𝑖𝑎𝑑𝑎 =
ℎ
𝑚 𝑣
 
Principio de incertidumbre de Heisenberg 
∆𝑥∆𝑝 ≥
ℎ
4𝜋
 ∆𝑡∆𝐸 ≥
ℎ
4𝜋
 
FÍSICA CUÁNTICA 
Defecto de masa 
∆𝑚 = (𝑍 𝑚𝑝 + (𝐴 − 𝑍)𝑚𝑛) − 𝑚𝑛ú𝑐𝑙𝑒𝑜 
Energía de enlace 
𝐸𝑒𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒 = ∆𝑚 𝑐
2 
Energía de enlace por nucleón 
𝐸𝑝𝑜𝑟 𝑛𝑢𝑐𝑙𝑒ó𝑛 =
𝐸𝑒𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒
𝐴
 
Periodo de semidesintegración 𝑇 =
𝐿𝑛 2
𝜆
 
Actividad 
𝐴𝑐 =
𝑑𝑁
𝑑𝑡
= 𝑁 𝜆 
Ley de desintegración 𝑁 = 𝑁𝑜𝑒
−𝜆𝑡 𝑚 = 𝑚𝑜𝑒
−𝜆𝑡 𝐴𝑐 = 𝐴𝑐𝑜𝑒
−𝜆𝑡 
Desintegración de una partícula alfa 
𝑋𝑍
𝐴 ⟶ 𝐻𝑒 (𝛼)2
4 + 𝑌𝑍−2
𝐴−4 
Desintegración de una partícula beta 
𝑋𝑍
𝐴 ⟶ 𝑒 (𝛽)−1
0 + 𝑌𝑍+1
𝐴 
Fisión 
𝑋 + 𝑛 ⟶ 𝑌 + 𝑍 + 2 ó 3 𝑛 
fusión 
𝐻 + 𝐻1
3
1
2 ⟶ 𝐻𝑒 2
4 + 𝑛0
1 
Energía reacción nuclear 
∆𝑚 = ∑ 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜𝑠 − ∑ 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠 
 
𝐸𝑟𝑒𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = ∆𝑚𝑐
2 
FORMULARIO FÍSICA 2ª HOJA 
Calixto López García – Centro de Estudios MAE