Formulas y ejercicios aplicados

1. Movimiento rectilíneo
uniforme (m.r.u.)
Es aquel con velocidad constante y cuya trayectoria es una línea recta.
-El espacio recorrido es igual que el desplazamiento.
-En tiempos iguales se recorren distancias iguales.
-La rapidez o celeridad es siempre constante y coincide con el módulo de la
velocidad.

6. Movimiento rectilíneo
uniforme (m.r.u.)
donde:
x0 es la posición inicial.
v es la velocidad que tiene el cuerpo a lo largo del
movimiento.
t es el intervalo de tiempo durante el cual se mueve el
cuerpo.
En aquellos casos en los que
la posición inicial es cero ( x0
= 0 ), la distancia recorrida y
la posición coinciden, y su
valor es:

7. Ejemplo:
Si una bola rueda por el suelo describiendo una trayectoria en línea recta y
tomamos medidas de su posición en diferentes instantes de tiempo.

9. Ejemplo:
Si una bola rueda por el suelo describiendo una trayectoria en línea recta y
tomamos medidas de su posición en diferentes instantes de tiempo.

10. Movimiento rectilíneo
uniformemente acelerado
(m.r.u.a.)
Cuando su trayectoria es una línea recta y su aceleración es constante.

14. 𝑣0 = 5𝑚/𝑠
a= 10𝑚/𝑠2
𝑥0 = 0
𝑋(𝑚)
𝑡(𝑠)

15. Caída libre
De entre todos los movimientos rectilíneos uniformemente
acelerados (m.r.u.a.) que se dan en la naturaleza, existen
dos de particular interés: la caída libre y el lanzamiento
vertical.

17. Movimiento parabólico

18. Movimiento parabolico

19. Movimiento Semiparabólico

20. MOVIMIENTO RELATIVO
El movimiento es siempre relativo. Esto es,
depende siempre del observador, o mejor
dicho, del sistema de referencia escogido
por éste.
https://aulaenred.fundacionibercaja.es/cont
enidos-didacticos/cinematica-
2/movimiento-relativo-3-5445/

21. El movimiento circular
uniforme (m.c.u.)
Es un movimiento de trayectoria circular en el
que la velocidad angular es constante.
En él, el vector velocidad no cambia de
módulo pero sí de dirección (es tangente en
cada punto a la trayectoria).

23. Leyes de Newton
La dinámica es la parte de la física que se encarga de estudiar
la causa del movimiento de los cuerpos, relacionando esta causa con
el efecto que se produce. Fue el científico inglés Isaac Newton (1642 -
1727) quien fundó las bases de la dinámica a través de 3 simples
leyes.

24. Las leyes de Newton permiten explicar cómo se comportan los
cuerpos desde el punto de vista dinámico y son:
•El principio de inercia o primera ley de Newton
•El principio fundamental o segunda ley de Newton
•El principio del acción y reacción o tercera ley de Newton

25. La primera ley de Newton, también conocida
como principio de inercia, establece que un cuerpo no
modifica su estado de reposo o de movimiento si no se
aplica ninguna fuerza sobre él, o si la resultante de las
fuerzas que se le aplican es nula. Es decir, que se
mantendrá en reposo si estaba en reposo o en movimiento
rectilíneo uniforme si se encontraba en movimiento.

26. La segunda ley de Newton o principio fundamental establece que
las aceleraciones que experimenta un cuerpo son proporcionales a
las fuerzas que recibe. Probablemente su forma más célebre es:
𝐹 = 𝑚𝑎
𝐹 Representa la fuerza total que actúa sobre el
cuerpo en el intervalo de tiempo considerado.

27. La cantidad de movimiento o momento
lineal es una magnitud vectorial que relaciona la masa y
velocidad de un cuerpo de la siguiente forma:
𝑃 = 𝑚𝑣

28. tercera ley Cuando un cuerpo A ejerce una fuerza
sobre otro cuerpo B, B reaccionará ejerciendo otra
fuerza sobre A de igual módulo y dirección aunque de
sentido contrario. La primera de las fuerzas recibe el
nombre de fuerza de acción y la segunda fuerza
de reacción.

29. Torque
El momento de una fuerza , también conocido como torque, momento
dinámico o simplemente momento, es una magnitud vectorial que
mide la capacidad que posee una fuerza para alterar la velocidad de
giro de un cuerpo. .

30. ¿Qué es la energía?
La energía es la capacidad de una fuerza de generar una acción o un trabajo.
Tipos de energía:
Energía cinética: Es la energía que poseen los cuerpos que están en
movimiento
Energía potencial: Es la energía contenida en un sistema físico o en un
Energía calórica o térmica: Es la energía que se da con transferencias de
energía causadas por las diferencias de temperatura.
Energía eléctrica. Es la energía que existe en
presencia de partículas cargadas eléctricamente.
Energía magnética. Es la energía que generan las
corrientes eléctricas y los materiales
magnetizados.

31. Conservación de la energía
La ley de la conservación de la
energía establece que la energía no puede crearse
ni destruirse, sólo convertirse de una forma de
energía a otra.
}Llamamos energía mecánica a la suma de la
energía potencial y la energía cinética de un
cuerpo.
Energía mecánica

32. Ley de Hooke
La energía potencial elástica es energía
almacenada que resulta de aplicar
una fuerza para deformar un objeto elástico,
k- constante elástica
∆x-deformación del resorte=longitud inicial-
longitud final

33. Energía potencial elástica
La energía potencial elástica es energía almacenada que resulta de
aplicar una fuerza para deformar un objeto elástico,
k- constante elástica
∆x-deformación del resorte=longitud final –longitud inicial
El trabajo de
una fuerza
conservativa no
depende del
camino seguido
para ir del
punto A al
punto B.

34. Trabajo
Definimos el trabajo realizado por una fuerza constante que actúa
sobre un cuerpo que se mueve con movimiento rectilíneo
Según el ángulo que forman la fuerza y el desplazamiento
El trabajo de
una fuerza
conservativa no
depende del
camino seguido
para ir del
punto A al
punto B.

35. Trabajo de la fuerza
elástica
El trabajo de la fuerza
elástica es igual a la
variación de la energía
potencial tomada con signo
contrario.
Las fuerzas elásticas en un resorte
deformado – estirado o comprimido
– siempre realizan trabajo negativo,
que se calcula:
Tfe-trabajo de la fuerza elástica
k- constante elástica
∆x-deformación del resorte=longitud
inicial-longitud final

36. Plano inclinado
Fórmulas del plano inclinado sin fricción: En un plano inclinado
sin fricción, un bloque experimentará una aceleración
únicamente debido a su peso.

37. Choque Inelástico
Un choque inelástico es en el que hay una pérdida de energía
cinética. Mientras que en este tipo de choques se conserva el
momento del sistema, la energía cinética no.

38. Energía potencial elástica
Llamamos energía mecánica de un cuerpo a la suma de la
energía cinética Ec y potencial Ep que posee:
Principio de Conservación de la Energía Mecánica
“La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma”
Energía cinética:
Energía potencial:

39. Potencia
Se define la potencia como la rapidez con la que se realiza un
trabajo. Su expresión viene dada por:
El trabajo de
una fuerza
conservativa no
depende del
camino seguido
para ir del
punto A al
punto B.

40. Fuerzas conservativas
Una fuerza es conservativa cuando el trabajo que realiza sobre un cuerpo
depende sólo de los puntos inicial y final y no del camino seguido para
llegar de uno a otro.
-Sólo las fuerzas conservativas dan lugar a la energía potencial. El cálculo del
trabajo realizado por fuerzas conservativas se reduce a una simple resta:
-El trabajo realizado por las fuerzas conservativas a lo largo de un camino cerrado
es cero
-Cuando movemos un cuerpo venciendo una fuerza conservativa que se opone, el
trabajo realizado aumenta la energía potencial del cuerpo
-Las fuerzas conservativas conservan la energía mecánica del sistema (por ejemplo
la fuerza gravitatoria)
-Las fuerzas no conservativas o disipativas disipan la energía mecánica del sistema
(por ejemplo la fuerza de rozamiento)

41. Fuerzas conservativas

42. Calor
El calor es el proceso de transferencia de energía que fluye entre
un sistema y su ambiente a causa de la diferencia de temperatura
entre ellos.
decimos que un sistema ha alcanzado el estado de equilibrio cuando sus
variables de estado permanecen constantes.
Calor específico: como la cantidad de calor que hace falta suministrar a
la unidad de masa (1 kg) de dicha sustancia para elevar su temperatura 1
grado.

43. Calor específico: como la cantidad de calor que hace falta suministrar a la unidad
de masa (1 kg) de dicha sustancia para elevar su temperatura 1 grado.
Cuando un sistema absorbe (o cede) una determinada cantidad de calor puede
ocurrir que:
experimente un cambio en su temperatura, lo que implica calor sensible,
experimente un cambio de fase a temperatura constante, o calor latente.
Tipos de calor latente
El calor latente se manifiesta en cualquier proceso de cambio de fase,
detallándose a continuación los tipos de cambio de fase:
Vaporización: es un cambio de líquido a gas
Fusión: cambio de sólido a líquido
Solidificación: proceso de cambio de líquido a sólido
Sublimación: cambio de sólido a gas
Condensación: proceso de cambio de gas a líquido

44. Ecuación de los gases ideales
La ecuación de estado de los gases ideales sigue la expresión:
•p : Presión. 1 atm = 101325 Pa
•V : Volumen. 1 L = 1 dm3 = 10-3m3
•n : Número de moles.
•R : Constante universal de los gases. Su valor en unidades
del Sistema Internacional es R = 8.31 J / mol·K, aunque
0.083 atm·l / mol·K
•T : Temperatura. Su unidad de medida en el Sistema
Internacional es el kelvin ( K )

45. Principios de la termodinámica
La ley cero de la termodinámica establece que, cuando dos
cuerpos están en equilibrio térmico con un tercero, estos están a
su vez en equilibrio térmico entre sí.
La primera ley de la termodinámica determina que la energía interna de
un sistema aumenta cuando se le transfiere calor o se realiza un trabajo
sobre él

46. La ley segunda de la termodinámica Enunciado de Kelvin -
Planck
No es posible un proceso que convierta todo el calor
La ley tercera de la termodinámica indica la imposibilidad de
llegar
al cero absoluto aun con procesos ideales, en un tiempo finito.
El rendimiento o eficiencia
térmica es la relación entre
el trabajo realizado y el
calor suministrado a la
máquina en cada ciclo.

47. Transferencia de calor
Convección: se define como el calor transmitido en un
líquido o en un gas como consecuencia del
movimiento (de convección) real de las partículas
calentadas en su seno.
Conducción: la transferencia de calor entre dos puntos
de un cuerpo (SOLIDO) que se encuentran a diferente
temperatura sin que se produzca transferencia de
materia entre ellos.
Radiación: se produce cuando se emiten o absorben
microondas, radiación infrarroja, luz visible u otra
forma de radiación electromagnética

48. Procesos

49. Procesos adiabáticos
Un proceso adiabático se
puede llevar a cabo de forma
cuasiestática o no
cuasiestática. Cuando un
sistema se expande
adiabáticamente, debe realizar
un trabajo contra el mundo
exterior y, por tanto, su
energía disminuye, lo que se
refleja en el descenso de la
temperatura del sistema
En un proceso cuasiestático, la trayectoria del proceso
entre A y B se puede dibujar en un diagrama de
estados, ya que se conocen todos los estados por los
que pasa el sistema. En un proceso no cuasiestático, no
se conocen los estados entre A y B, por lo que no se
puede trazar ninguna trayectoria. Puede seguir la línea
discontinua como se muestra en la figura o tomar una
trayectoria muy diferente.

50. Entropía
La entropía (S) es la magnitud física que mide la parte de la
energía que no puede utilizarse para producir trabajo. (indica el
grado de desorden molecular de un sistema.)
proceso reversible: S=0
Proceso irreversible: S> 0

52. Ley de Ohm
Hay una relación fundamental entre las tres magnitudes básicas de
todos los circuitos, y es: Es decir, la intensidad que recorre un circuito es
directamente proporcional a la tensión de la fuente de alimentación e
inversamente proporcional a la resistencia en dicho circuito

53. Circuitos en serie
un tipo de circuito eléctrico provisto de un único camino para la
corriente

54. Mecánica de fluidos
Teorema de Bernoulli

55. Campo eléctrico
Es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas
eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en Voltios por metro
(V/m).

56. Movimiento armónico simple
Una partícula o sistema tiene movimiento armónico
simple (m.a.s.) cuando vibra bajo la acción de fuerzas
restauradoras que son proporcionales a la distancia
respecto a la posición de equilibrio.
Vibratorio: El cuerpo oscila en torno a una posición de
equilibrio siempre en el mismo plano
Periódico: El movimiento se repite cada cierto tiempo
denominado periodo (T). Es decir, el cuerpo vuelve a
tener las mismas magnitudes cinemáticas y dinámicas
cada T segundos

57. Péndulos Simples
El péndulo simple se puede considerar un caso de movimiento armónico
simple (m.a.s.).
Un péndulo simple es una masa puntual m suspendida verticalmente
mediante una cuerda o hilo inextensible de masa despreciable y longitud
l
El periodo del péndulo simple es el tiempo que tarda el péndulo en
volver a pasar por un punto en el mismo sentido.
Separación x
de la vertical
de equilibrio
del péndulo.

58. Ondas
Ondas longitudinales: Son aquellas en las que la dirección de vibración
coincide con la dirección de propagación.
Ondas transversales: Son aquellas en las que la dirección de
propagación y vibración son perpendiculares entre sí.

59. Ondas
Se utiliza la palabra “onda” para designar la trasmisión de energía sin
desplazamiento de materia.
Viajera: Cuando la energía que aporta el foco emisor al
medio avanza en un único sentido.
Estacionaria: Cuando la energía queda confinada a una
región del espacio.
Armónica: Cuando podemos expresar
las variaciones espacial y temporal
mediante funciones senos
o cosenos. Cada porción del medio
de propagación ejecuta un m.a.s.

60. Fase de una onda
Decimos que dos puntos de la onda están en fase o que tienen igual
fase cuando su elongación y la velocidad de su movimiento (velocidad de
(velocidad de vibración) coinciden.
Frecuencia es la cantidad de ciclos.

61. Modos de vibración de una cuerda
Las ondas estacionarias no son ondas de
propagación sino los distintos modos de
vibración de una cuerda.
Donde V las velocidad de propagación de
la onda, T es la tensión de la cuerda y m la
densidad lineal de la cuerda.

62. Sonido
Es una onda longitudinal que transmite lo que se asocia con sonido. Si se
propaga en un medio elástico y continuo genera una variación local de
presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica.
La reflexión es el rebote de la onda sobre un medio no transparente
al sonido, una pared de hormigón por ejemplo.
La refracción es el fenómeno debido a las variaciones del
medio transmisor, o al cambio de medio.
La difracción es un fenómeno puramente ondulatorio; al igual que
ocurre en las ondas de un estanque a las que se les opone un
obstáculo

63. Cualidades del Sonido
El tono o altura es la cualidad que nos
permite distinguir entre un sonido
grave o bajo.
La intensidad se define como la potencia
transportada por las ondas sonoras por unidad
de área en una dirección perpendicular a esa
área.

64. Cualidades del Sonido
El timbre nos permite
distinguir la calidad de dos
igual tono (frecuencia) e igual
intensidad (presión) cuando
emitidos por dos focos
diferentes. Por ejemplo dos
cantando la misma nota, o
instrumentos reproduciendo
simultáneo la misma

65. Efecto Doppler
Es el fenómeno por el cual la frecuencia
de las ondas percibida por un
observador varía cuando el foco emisor
o el propio observador se desplazan
uno respecto al otro.

66. La luz
El valor de la velocidad de la luz en el vacío es una constante
El índice de refracción absoluto n de un medio es un número adimensional
número adimensional que relaciona la velocidad de fase de la onda en un medio
de referencia, v0 , con la velocidad de la onda en ese medio, v. En el caso de la
luz consideramos como referencia el vacío, v0 = c , quedando: