Formulario adaptado a la asignatura de Física I (1º grados en ciencias UEx)

1.
www.kaliumacademia.com -1-
FÍSICA I
Formulario Resumen
TEMA 2: Mecánica
Velocidad media:
t
r
vm

 ; Velocidad instantánea:
dt
dr
v 
Aceleración media:
t
v
am

 ; Aceleración instantánea: 2
2
dt
rd
dt
dv
a 
Cinemática de la translación: 2
00 ·
2
1
· tatvrr  ; tavv ·0  ; ravv  ··22
0
2
Tiro oblicuo y tiro horizontal ( 0 )






tgvvgttvyy
vvtvxx
y
x
·sen
2
1
·sen
cos·cos
0
2
00
000


Velocidad angular media:
t
m



 ; Velocidad angular instantánea:
dt
d
 
Aceleración angular media:
t
m



 ; Aceleración angular instantánea: 2
2
dt
d
dt
d 
 
Aceleración centrípeta, normal o radial:
r
v
ac
2

Cinemática de la rotación: 2
00 ·
2
1
· tt   ; t·0   ;   ··22
0
2
2ª Ley de Newton: amF · ; cc amF ·
Ley de Hooke: xkFe  ·
Peso: gmP · ; Rozamiento: NF kRk · , NF emáx ·max,Re,  ; Arrastre: n
a vbF ·
Trabajo: ·cos· xFW  ;  FdxW ;  itotal WW
Energía cinética: 2
·
2
1
vmK 
Teorema de las fuerzas vivas: KW 
Energía potencial:  drFU C ; gravitatoria: hgmUg ·· ; elástica: 2
·
2
1
xkUe 
Teorema trabajo‐energía: UWFC 
Energía mecánica: eg UUKE 
Conservación de la energía (solo fuerzas conservativas): 0E
Teorema trabajo‐energía generalizado: EWFnC 
Potencia:
t
W
P  y si la fuerza es constante: vFP ·
Centro de masas:  iiCM rm
M
R ·
1
;  rdm
M
RCM
1
Velocidad del centro de masas:  ii
CM
CM vm
Mdt
dR
V ·
1
Aceleración del centro de masas:  ii
CMCM
CM am
Mdt
Rd
dt
dV
A ·
12
www.kaliumacademia.com -2-
2ª Ley de Newton:   CMext AMF ·
Momento lineal: iii vmp · ;   CMi VMpP · ; Conservación: Si ctePFext  0
Impulso mecánico: pFdtI   ; Fuerza promedio:
t
I
Fm


Ley de la gravitación universal: ru
r
mM
GF

2
·
 , 2
·
r
mM
GF 
Intensidad de campo gravitatorio: ru
r
M
Gg

2
 , 2
r
M
Gg  ,  ineto gg

Energía potencial gravitatoria:
r
mM
GEp
·
 . Potencial gravitatorio: rg
r
M
GV ·
Trabajo realizado por la gravedad:   VmEFdrW p
Velocidad orbital de un satélite:
r
GM
v
Periodo de revolución (tercera Ley de Kepler): 3
2
2 4
r
GM
T


Velocidad de escape:
R
GM
e
2
v 
Tema 3: Fluidos
Densidad:
V
m

Presión:
S
F
P  ; Presión hidrostática: hgP fluido ··
Prensa hidráulica:
2
2
1
1
S
F
S
F
P 
Empuje: sumergidofluido VgE ·· ; Peso aparente: EPPa 
Tensión superficial: ··2 LF  ; Ascenso capilar:
gr
h C
··
cos·2



Teorema de Bernouilli: ctevygP  2
·
2
1
··  ; Caudal: vSQ ·
Viscosidad:
z
Sv
F
·
 ;Ley de Poiseuille: Q
r
L
P ·
·
··8
4


 ; Número de Reynolds:

 vr ···2
Re 
Tema 4: Termodinámica
Escalas de temperatura: )(º·8,132)(º CtFt  ; 15,273)(º)(  CtKT
Dilatación: TLL  ·· 0 ; TSS  ·· 0 , (  2 ); TVV  ·· 0 ,(  3 )
Gases ideales: TRnVp ···  ; TRMp ···  . En mezclas de gases:  ii MM ·
Calor sensible: TCmTCQ e  ··
Cambios de fase: LmQ · (“+” en progresivos y “‐“ en regresivos)
Primera ley: WQU 
Trabajo:  PdVW ;
1
2
·ln··
V
V
TRnWisotermo 
Capacidades caloríficas: RnCC VP · ; RnCdiat
V ·
2
5.
 ; RnCmonoat
V ·
2
3.


2.
www.kaliumacademia.com -3-
Transformaciones adiabáticas: cteVP 
· ;
V
p
C
C
 ; TCW Vadiabático  ·
Rendimiento de máquinas térmicas: 100·
.absor
útil
E
E
R 
Entropía: 
T
dQ
S ; 0 revS ; 0.  irrevS
Conducción:
R
T
t
Q
I




 ; Resistencia:
Sk
x
R
·

 ,  i
serie
eq RR , 
i
paral
eq RR
11
.
Radiación: 4
··· TSe
t
Q
I 



Tema 5: Electricidad y magnetismo
Ley de Coulomb: ru
r
qQ
KF

2
·
 , 2
·
r
qQ
KF 
Intensidad de campo eléctrico: ru
r
Q
KE

2
 , 2
r
Q
KE  ,  ineto EE

Energía potencial eléctrica
r
qQ
KEp
·
 . Potencial eléctrico: rE
r
Q
KVe ·
Trabajo realizado por la fuerza eléctrica:   VqEFdrW p
Campo magnético creado por una carga en movimiento: 2
·sen·
4 r
vq
B




Campo magnético creado por una corriente rectilínea :
r
I
B


2

Campo magnético creado por una espira de corriente (en su centro):
r
I
B
2
·

Campo magnético creado por un solenoide o bobina (en su interior):
r
I
NB
2
·

Fuerza sobre una carga móvil (Ley de Lorentz): )( BvqF

 ; ·sen·· BvqF 
Fuerza sobre una corriente: )( BIF



 ; ·sen·· BIF 
Fuerza entre corrientes paralelas: 

··
2
21 II
d
F



Radio de curvatura (partícula cargada en un campo magnético):
·sen·
v·
Bq
m
r 
Flujo magnético:  ·cos·· SBSB 

Fuerza electromotriz (Ley de Faraday):
t
N




 ;
dt
d
N

 
Alternador: )·sen(··· tSBN   ;  ···max SBN
Autoinducción:
dt
dI
K
dt
d


,
dt
dI
KN ; Coeficiente de autoinducción: KNL 
Tema 6: Óptica
Índice de refracción:
v
c
n 
Reflexión: ri ˆˆ 
Refracción, Ley de Snell: rnin ˆ·senˆ·sen 21  . Ángulo límite:
1
2
lim arcsenˆº90ˆ
n
n
ir 
www.kaliumacademia.com -4-
Dioptrio esférico:
R
nn
s
n
s
n 1212
´

 ;
12
1
nn
n
Rf

 ;
12
2
´
nn
n
Rf

 ;
sn
sn
y
y
AL
·
´·´
2
1

Dioptrio plano ( R ):
s
n
s
n 12
´
 ; 1
·
´·´
2
1

sn
sn
y
y
AL
Espejos esféricos ( )12 nn  :
Rss
21
´
1
 ;
2
´
R
ff  ;
s
s
y
y
AL
´´

Espejo plano ( R )12 nn  : ss ´ ; 1
·
´·´
2
1

sn
sn
y
y
AL
Lentes delgadas:
´
11
´
1
fss
 ; ´ff  ;
s
s
y
y
AL
´´
 ; potencia (dioptrías: D)
´
1
f
P 
Constantes físicas
Símbolo Nombre Valor (S.I.)
g0 Aceleración de la gravedad (sup. Tierra) 9,81 m∙s‐2
G Constante de la Gravitación Universal 6,67∙10‐11
N∙m2
∙kg‐2
MT Masa de la Tierra 5,98∙1024
kg
RT Radio de la Tierra (ecuador) 6,37∙106
m
ρw Densidad del agua 103
kg∙m‐3
ρaire Densidad del aire 1,293 kg∙m‐3
p0 Presión atmosférica normal 101325 Pa
ηw Viscosidad del agua (20ºC) 10‐3
Pa∙s
NA Número de Avogadro 6.022∙1023
mol‐1
R Constante de los gases 8.314 J∙mol‐1
∙K‐1
kB Constante de Boltzmann 1,38∙10‐23
J∙K‐1
Cw Capacidad calorífica del agua (25ºC) 4,184 J∙mol‐1
Lfw Calor latente de fusión del hielo (0ºC, 1 atm) 3,335∙105
J∙kg‐1
Lvw Calor latente de evaporación del agua (100ºC, 1 atm) 2,257∙106
J∙kg‐1
K Constante de Coulomb en el vacío 9∙109
N∙m2
∙C‐2
ε0 Permitividad del vacío 8,85∙10‐12
e Carga del electrón 1,602∙10‐19
C
μ0 Permeabilidad magnética del vacío 4π∙10‐7
me Masa del electrón en reposo 9,109∙10‐31
kg
mp Masa del protón en reposo 1,673∙10‐27
kg
mn Masa del neutrón en reposo 1,675∙10‐27
kg
c Velocidad de la luz en el vacío 3∙108
m∙s‐1