Presentacin de PowerPoint

FSICASELECTIVIDAD GALICIA

CAMPO GRAVITATORIO

Momento angular:Ley Gravitacin Universal:Perodo de revolucin de un planeta:CAMPO GRAVITATORIO

CAMPO GRAVITATORIO

Deduccin Ley gravitacin universal

CAMPO GRAVITATORIO

Deduccin perodo de revolucin

CAMPO GRAVITATORIOVelocidad orbital

Velocidad de lanzamiento

Aplicaciones al campo gravitatorio terrestre

CAMPO GRAVITATORIOConcepto de campoDEFINICIONES:

Regin del espacio tal que en cada uno de sus puntos se ponen de manifiesto valores iguales o distintos de una magnitud fsica. Regin del espacio en cuyos puntos se presentan o pueden apreciarse algunas propiedades fsicas.Regin del espacio cuyas propiedades son perturbadas por la presencia de una partcula.

CAMPO GRAVITATORIOTipos de campoDepende de:

Situacin del punto respecto al agente que crea el campo: Si la magnitud tiene el mismo valor en todos los puntos, se dice que el campo es constante o uniforme.El tiempo: Si el valor de la magnitud no vara con el tiempo, se trata de un campo estacionario.Magnitud que caracteriza al campo:Escalar: Se representan por lneas y superficies equiescalares. (temperatura, energa, presin)Vectorial: Se representan por lneas de campo. Si la magnitud es una fuerza, hablaremos de campo de fuerza y lneas de fuerza. (Fuerza, velocidad)

CAMPO GRAVITATORIOEnerga potencialEs una magnitud caracterstica de las fuerzas conservativas. Sus unidades en el sistema internacional son Julios (J)Energa potencial gravitatoriaEnerga potencial elsticaEnerga potencial elctricaPrincipio de conservacin de la energa mecnica Si sobre un sistema solo actan fuerzas conservativas, la energa mecnica del sistema se mantiene constante.

CAMPO GRAVITATORIOIntensidad del campo gravitatorio en un puntoPropiedades:Direccin: Radial. Pasa por el centro de masas del cuerpo que crea el campo y el punto en el espacio que se considera en el campo.Sentido: Hacia la masa puntual M que da lugar al campo.Valor: Varia de forma inversamente proporcional a la distancia a la masa al cuadrado.Principio de superposicinLa intensidad del campo gravitatorio total en un punto creada por varias masas puntuales es igual a la suma vectorial de las intensidades que cada masa crea individualmente

CAMPO GRAVITATORIOPotencial gravitatorio en un puntoCaractersticasEs una magnitud representativa del campo.No depende de la masa testigo.Sirva para estudiar el campo gravitatorio desde un punto de vista energtico.

CAMPO GRAVITATORIOVariacin de g

CAMPO GRAVITATORIOVelocidad orbitalLa velocidad orbital es independiente de la masa del satlite.

CAMPO GRAVITATORIOVelocidad de lanzamientoDependiendo que los datos que dispongamos, se igualan las energas mecnicas anteriores y se opera para obtener el valor de la velocidad de lanzamiento.

ELECTROMAGNETISMOMateriales aislantes o dielctricos: Son aquellos que retienen en una regin localizada la carga transferida y no permiten el paso de la corriente a travs de ellos.Materiales conductores:Son aquellos que permiten que la carga transferida fluya libremente por su superficie.Semiconductores:Actan como conductores o aislantes dependiendo de las condiciones en las que se encuentren (por ejemplo, temperatura, campo elctrico...).

ELECTROMAGNETISMOLey de Coulomb

Donde K es una constante de proporcionalidad llamada constante elctrica, que depende de la naturaleza del medio no conductor interpuesto entre las cargas (no es una constante universal como G, ya que K depende del medio). A su vez, K es funcin de otra constante, , llamada permitividad del medio.

En el vaco:

ELECTROMAGNETISMOIntensidad campo elctrico

Principio de superposicin

Flujo campo elctrico

ELECTROMAGNETISMOEnerga potencial electrosttica

El trabajo realizado por una fuerza conservativa para llevar un cuerpo de un punto a otro es igual a la variacin negativa de la energa potencial.

ELECTROMAGNETISMOLey de LorentzMovimiento de cargas

ELECTROMAGNETISMOCampo creado por una carga mvil

ELECTROMAGNETISMOSimilitudes y diferencias entre campo elctrico y campo magnticoSimilitudes: Ambos campos son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia.Dependen del medio, aunque en el campo elctrico la constante es mucho menor.Diferencias:Una carga elctrica siempre produce un campo elctrico, pero solo produce campo magntico cuando esta en movimiento.El campo elctrico es central y sus lneas de campo son radiales. El campo magntico NO es central y sus lneas de campo son cerradas.

ELECTROMAGNETISMOCampo creado por una corriente elctricaLey de Biot y Savart

Valor: directamente proporcional a la intensidad de la corriente e inversamente proporcional a la distancia que existe entre el conductor y el punto considerado.Direccin: tangente a la circunferencia que tenga centro en el conductor y pase por el centro.Sentido: Regla de Maxwell. (Sentido de giro de un tornillo).

ELECTROMAGNETISMOCampo creado por un solenoideCampo creado por una espira circularCampo creado por un solenoide

ELECTROMAGNETISMOEspira CircularToroideSolenoide

ELECTROMAGNETISMOFuerza magntica sobre una corriente rectilneaLey de Laplace

ELECTROMAGNETISMOFlujo campo magntico

ELECTROMAGNETISMOLey Faraday - LentzLey de Faraday: El valor de la fuerza electromotriz inducida en cada instante en un circuito es igual a la variacin temporal del flujo magntico que lo atraviesa. Ley de Lentz: El sentido de la corriente es tal que se opone al efecto que la produce. El campo magntico producido por la corriente inducida intenta contrarrestar la variacin del flujo magntico del inductor.

ELECTROMAGNETISMOComo crear una corriente inducida

VIBRACIONES Y ONDASMovimiento armnico simple

VIBRACIONES Y ONDAS

Movimiento armnico simple

VIBRACIONES Y ONDASEcuacin de la velocidadEcuacin de la aceleracinSe calcula derivando la ecuacin del movimiento armnico simple.Se calcula derivando la ecuacin de la velocidad.

VIBRACIONES Y ONDASLey de Hooke

VIBRACIONES Y ONDASEnerga cinticaEnerga potencialEnerga mecnicaPermanece constante a lo largo de su movimiento y es proporcional al cuadrado de su amplitud.Es igual a la energa potencial mxima en los extremos.Es igual a la energa cintica mxima en los puntos de equilibrio.

VIBRACIONES Y ONDAS

VIBRACIONES Y ONDASEst constituido por una masa puntual, m, suspendida por un hilo inextensible, de masa despreciable y longitud, l, capaz de oscilar libremente en el vaco. Experimentalmente, estas condiciones son imposibles de conseguir, pero puede ser sustituido por: una esfera pequea y muy densa (de plomo o acero) colgada de un hilo largo y resistente (de longitud mnima de 1 m). El ngulo formado entre la vertical y la posicin correspondiente a la amplitud () debe ser inferior1 a 10, porque de este modo el arco de la trayectoria (s) tiende a igualarse con la cuerda (x), por lo que podemos considerarlo como un movimiento rectilneo.

Pndulo simple

VIBRACIONES Y ONDASDefinicin de onda: Propagacin de energa a travs de un medio, con transporte de energa pero no de masa.Caractersticas de las ondas:

La transmisin de energa se inicia en una partcula del medio que se llama foco emisor o centro emisor.

El medio de propagacin ha de ser elstico. El acero por ejemplo es un material elstico mientras que por ejemplo la plastilina no lo es.

Las partculas intermedias no se desplazan mientras se transmite energa, pero si vibran en torno a su posicin de equilibrio.

VIBRACIONES Y ONDASTipos de ondaSegn el tipo de energa propagada

Mecnicas o materiales: Propagan energa mecnica originada por un oscilador armnico y necesitan un medio material para su propagacin. (cuerdas, muelles)

Electromagnticas: se propaga energa electromagntica formada por campos elctricos y magnticos. No precisan de materia para su propagacin. (radio, luz, rayos x)Segn el numero de dimensiones en las que se propaga la energa

Unidimensionales: Se propagan a lo largo de una lnea.

Bidimensionales: se propagan en dos direcciones, es decir, en un plano.

Tridimensionales: se propagan en las tres dimensiones del espacio.Segn la direccin de propagacin y vibracin

Transversales: Las partculas vibran perpendicularmente a la direccin de propagacin. (por ejemplo al agitar una cuerda)

Longitudinales: Las partculas vibran en la misma direccin de la propagacin. (por ejemplo los muelles)

VIBRACIONES Y ONDASTipos de onda

MecnicaElectromagnticaTransversalLongitudinalBidimensionaltridimensional

VIBRACIONES Y ONDASMagnitudes Caractersticas

VIBRACIONES Y ONDASEcuacin de una onda armnicaSi se desplaza hacia la derechaSi se desplaza hacia la izquierda

VIBRACIONES Y ONDASPrincipio de HuygensCada uno de los puntos de un frente de onda puede ser considerado como centro emisor de nuevas ondas, que al componerse con las de los puntos prximos, determinan una nueva superficie.

Intensidad Movimiento ondulatorioI IntensidadP PotenciaE EnergaS Superficiet Tiempo

VIBRACIONES Y ONDASPROPIEDADES DE LAS ONDASREFLEXINTiene lugar cuando las ondas que avanzan por un medio homogneo chocan contra un obstculo que las hace retroceder cambiando de direccin y sentido.

i: ngulo de incidencia: es el que forma la direccin en que llega la onda con la normal a la superficie reflectora.r: ngulo de reflexin: es el que forma la normal con la direccin que sigue la onda despus del choque.ngulo de incidencia y ngulo de refraccin son igualesi=r

VIBRACIONES Y ONDASPROPIEDADES DE LAS ONDASREFRACCINEs el cambio de direccin que experimentan las ondas al pasar oblicuamente de un medio a otro en el que se propaga con diferente velocidad.Rayo incidente: direccin en que se propaga la onda en el primer medio.Rayo refractado: nueva direccin al penetrar al otro medio.n: ndice de refraccin.

VIBRACIONES Y ONDASPROPIEDADES DE LAS ONDASDIFRACCINEs un sistema de ondas que atraviesan un obstculo por un orificio pequeo que se propaga en togas las direcciones despus de dicho orificio; para lo cual es necesario que su dimetro sea aproximadamente igual a la longitud de una de las ondas que se propagan.

VIBRACIONES Y ONDASPROPIEDADES DE LAS ONDASINTERFERENCIASLa superposicin de ondas en un mismo punto es lo que conocemos como interferencia. Cuando dos ondas se superponen en un punto, se produce una nueva onda cuya funcin es la suma de las funciones de onda incidentes. (PRINCIPIO DE SUPERPOSICIN)

INTERFERENCIA CONSTRUCTIVASe produce en los puntos en que dos ondas de la misma frecuencia que se solapan o entrecruzan estn en fase; es decir, cuando las crestas y los valles de ambas ondas coinciden. En ese caso, las dos ondas se refuerzan mutuamente y forman una onda cuya amplitud es igual a la suma de las amplitudes individuales de las ondas originales.INTERFERENCIA DESTRUCTIVAse produce cuando dos ondas de la misma frecuencia estn completamente desfasadas una respecto a la otra; es decir, cuando la cresta de una onda coincide con el valle de otra. En este caso, las dos ondas se cancelan mutuamente.

VIBRACIONES Y ONDASPROPIEDADES DE LAS ONDASONDAS ESTACIONARIASLas ondas estacionarias son un caso especial de interferencias. Se producen por interferencia de dos ondas idnticas (misma amplitud, frecuencia y longitud de onda) que se propagan en sentidos opuestos.Por ejemplo, si sobre una cuerda con un extremo fijo y otro libre generamos una onda en el extremo libre, esta se propaga hasta el extremo fijo y se refleja volviendo por la cuerda hasta el punto inicial. La onda incidente y la reflejada tienen las mismas caractersticas.Nodos: son los puntos (N) donde al encontrarse ambas ondas en fase opuesta, se anulan. Son puntos fijos inmviles.Vientres: son los puntos (V) donde al encontrarse las ondas de igual fase se refuerzan, haciendo que la amplitud resultante sea el doble a la de las iniciales por separado.

VIBRACIONES Y ONDASPROPIEDADES DE LAS ONDASPOLARIZACINSe dice que una onda transversal est linealmente polarizada cuando slo puede vibrar en una direccin de todas las posibles. Para conseguir polarizarla es necesario el empleo de un polarizador, un dispositivo que slo permite el paso de las ondas que vibran en la direccin que determinemos.

VIBRACIONES Y ONDASEl sonidoEl sonido se produce por la vibracin peridica de un objeto.

VIBRACIONES Y ONDASPropiedades del SonidoINTENSIDADEs la energa que transmite la onda sonora por unidad de tiempo a travs de la unidad de superficie. Es directamente proporcional al cuadrado de la amplitud e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al foco emisor.Permite clasificar en sonidos fuertes o dbiles.SONORIDADImpresin que un sonido de determinada intensidad produce en el odo.TONOCualidad del sonido que permite distinguir sonidos altos o agudos de bajos o graves.Depende de la frecuencia del sonido.TIMBRECualidad del sonido que nos permite distinguir sonidos de igual intensidad y tono (misma amplitud y frecuencia), pero producidos por instrumentos diferentes.Por ejemplo, podemos distinguir una nota emitida por un clarinete de una emitida por una flauta o distinguir un buen violn de otro que no lo es.

VIBRACIONES Y ONDASResonancia acsticaSe define resonancia como el fenmeno por el cual un cuerpo entra en vibracin cuando se produce cerca de l un sonido de la frecuencia que l es capaz de dar, reforzando as con su sonido el del cuerpo excitador.

PTICASombras y penumbrasSOMBRASUno de los primeros fenmenos pticos observados fueron las sombras proyectadas por un objeto opaco al ser iluminado por un foco luminoso.Dicha sombra tiene la misma forma y es semejante al objeto, quedando sus limites ntidamente determinados por los rayos, que saliendo del foco, son tangentes al objeto.PENUMBRASEn caso de que el foco luminoso sea extenso o est alejado del objeto, se crea la penumbra, zona iluminada parcialmente por algunos de los rayos emitidos por el foco.

PTICAReflexinTIPOSReflexin especular: se produce si la superficie reflectora es lisa, de forma que las irregularidades que pueda presentar sean menores que la longitud de onda de la luz que llega a ella. Los rayos salen reflejados paralelamente y en una misma direccin. Una superficie de estas es la que se conoce como espejo.Reflexin difusa: se produce cuando la superficie reflectora es rugosa. Los rayos se reflejan en todas direcciones y al llegar a nuestros ojos, nos permiten ver el cuerpo desde cualquier posicin.

PTICARefraccinEs el cambio de direccin que experimentan las ondas al pasar oblicuamente de un medio a otro en el que se propaga con diferente velocidad.Rayo incidente: direccin en que se propaga la onda en el primer medio.Rayo refractado: nueva direccin al penetrar al otro medio.n: ndice de refraccin.

PTICAndice de Refraccinngulo lmite

PTICAngulo lmite

PTICAptica Geomtrica DIOPTRIOEs el conjunto formado por dos medios transparentes, istropos y homogneos, separados por una superficie plana.Por ejemplo, una lente y el aire que queda a su derecha y a su izquierda.ESPEJOEs el conjunto formado por dos medios transparentes, istropos y homogneos, separados por una superficie plana.Por ejemplo, una lente y el aire que queda a su derecha y a su izquierda.

PTICAEspejos esfricos

CNCAVOLos rayos paralelos se reflejan pasando por el foco.Los rayos que pasan por el centro se reflejan sobre si mismos.Los rayos que pasan por el foco se reflejan paralelos al eje ptico.CONVEXORayo del extremo superior y va al foco, se refleja paralelo.Un rayo que va al centro, se refleja en la misma direccin.Un rayo paralelo al eje ptico, se refleja en direccin al foco pero en sentido contrario.

PTICAEspejos esfricosECUACION DE LOS ESPEJOSs: distancia del objeto al espejo.s: distancia de la imagen al espejo.f: distancia del foco al espejoy: Tamao del objeto.y: Tamao de la imagen.CRITERIOS:Los rayos deben dirigirse de izquierda a derecha.Criterio de signos:Negativo: cuando las distancias (s, s, f) estn a la izquierda del espejo. Lado Real.Positivo: cuando las distancias estn a la derecha del espejo. Lado Virtual.

PTICALentesCONVERGENTEEl foco imagen est a la derecha de la lente y el foco objeto a la izquierda.Todo rayo paralelo al eje se refracta y pasa por el foco imagen.Todo rayo que pasa por el centro ptico no se desva.Todo rayo que pasa por el foco objeto se refracta paralelo al eje.DIVERGENTEEl foco imagen est a la izquierda de la lente y el foco objeto a la derecha.Todo rayo paralelo al eje se refracta por la prolongacin del foco imagen.Todo rayo que pasa por el centro ptico no se desva.Todo rayo que pasa va hacia el foco objeto se refracta paralelo al eje.

PTICALentesECUACION DE LAS LENTESCRITERIOS:Los rayos deben dirigirse de izquierda a derecha.Criterio de signos:Negativo: cuando las distancias (s, s, f) estn a la izquierda de la lente. Lado Real.Positivo: cuando las distancias estn a la derecha de la lente. Lado Virtual. F: Foco objetoF: Foco imagen

PTICAInstrumentos pticosOJO HUMANOrgano aproximadamente esfrico de unos 25mm de dimetro, cuya funcin consiste en transformar la luz visible en impulsos que son enviados al cerebro mediante el nervio ptico. Sus partes son:Crnea: Parte mas externa y transparente. Sirve de proteccin.Iris: membrana coloreada. Funciona como un diafragma para modificar el tamao de la pupila, orifico que permite entrar la luz.Cristalino: lente convergente que enfoca en la retina objetos situados en diferentes distancias.Humor acuoso: Liquido que llena la cmara anterior del ojo.Humor vtreo: Liquido que llena la cmara posterior del ojo.Retina: Tejido sensible a la luz que tapiza la parte posterior del ojo. Genera impulsos elctricos que son enviados al cerebro.

PTICAInstrumentos pticosOJO HUMANOOjo hipermtrope: forma la imagen detrs de la retina por lo que es borrosa, poco ntida. La visin de los objetos lejanos puede ser prcticamente normal.Ojo miope: presenta exceso de convergencia por lo que forma la imagen antes de la retina ocasionando una visin borrosa, sobre todo en los objetos lejanos.Ojo astigmtico: La crnea presenta distinta curvatura en el plano horizontal y el vertical. Provoca visin de los objetos ligeramente deformados.

PTICAInstrumentos pticosLUPALente convergente que nos permite ver los objetos aumentados si los situamos entre el foco y la lente.Se obtiene una imagen virtual, derecha y de mayor tamao, situada detrs del objeto.

PTICAInstrumentos pticosMICROSCOPIOConsta de dos lentes convergentes y se utiliza para ver objetos muy prximos y de muy pequeo tamao.El objeto se coloca a una distancia mayor que la distancia focal del objetivo y su imagen (real) ampliada, sirve de objeto para la segunda lente. Si la imagen de la primera lente se coloca entre el foco y la segunda lente, sta proporcionar una imagen nuevamente ampliada.

PTICAInstrumentos pticosTELESCOPIOConsta de dos lentes convergentes y se utiliza para ver objetos grandes situados a mucha distancia.

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