Galicia PAU Physics / Física 2º Bachillerato CIUG flashcards

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Ley de gravitación universal

Fuerza atractiva entre dos masas puntuales proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia: F = G·m₁·m₂/r², con G = 6,67·10⁻¹¹ N·m²/kg².

Velocidad de escape

Velocidad mínima para que un cuerpo abandone el campo gravitatorio de un astro sin propulsión: v = √(2GM/R). No depende de la masa del proyectil ni del ángulo de lanzamiento.

Tercera ley de Kepler

Para órbitas alrededor del mismo cuerpo central, el cuadrado del periodo es proporcional al cubo del semieje mayor. En órbita circular: T² = 4π²r³/(GM).

Energía mecánica orbital

En una órbita circular la energía total es E = −GMm/(2r), igual a menos la energía cinética. Es negativa y vale cero solo en el límite de escape.

Ley de Coulomb

Fuerza entre cargas puntuales en reposo: F = k·q₁·q₂/r², con k ≈ 9·10⁹ N·m²/C². Es atractiva si las cargas tienen signo opuesto y repulsiva si coincide.

Teorema de Gauss

El flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada es Q_interior/ε₀. Permite calcular campos de esferas, cilindros y planos cargados con simetría.

Campo magnético de un hilo

Alrededor de un conductor rectilíneo largo recorrido por corriente I, el campo magnético vale B = μ₀·I/(2πr). Sus líneas son circunferencias concéntricas alrededor del hilo.

Ley de Faraday-Lenz

La fuerza electromotriz inducida en un circuito es ε = −dΦ/dt. El signo menos indica que la corriente inducida genera un campo que se opone a la variación del flujo.

Fuerza de Lorentz

Fuerza total sobre una carga en movimiento: F = q(E + v×B). La parte magnética es perpendicular a v y no realiza trabajo sobre la carga.

Condensador plano

Dispositivo de dos placas paralelas de área S separadas d. Su capacidad es C = ε₀·ε_r·S/d y almacena energía U = (1/2)CV².

Ecuación de onda armónica

Describe una perturbación periódica en el espacio y el tiempo: y = A·sen(ωt − kx + φ₀), con k = 2π/λ, ω = 2π/T y v = λ/T.

Ley de Snell

Relaciona los ángulos de incidencia y refracción al pasar entre medios: n₁·sen θ₁ = n₂·sen θ₂, con índice de refracción n = c/v.

Ángulo límite

Ángulo de incidencia a partir del cual no hay refracción al pasar a un medio menos refringente: sen θ_L = n₂/n₁. Solo existe si n₁ > n₂.

Ecuación de lentes delgadas

Relaciona posición de objeto y de imagen con la distancia focal: 1/f = 1/s' − 1/s. El aumento lateral es m = s'/s.

Interferencia de Young

Dos rendijas separadas d producen máximos en d·sen θ = mλ y mínimos en d·sen θ = (m + 1/2)λ. En pantalla lejana, Δy = λD/d.

Efecto Doppler

Cambio de frecuencia percibida por movimiento relativo entre fuente y observador. En sonido: f' = f(v ± v_o)/(v ∓ v_f); en luz, corrimiento al rojo si se aleja.

Nivel de intensidad sonora

Magnitud logarítmica que compara la intensidad con el umbral audible: L = 10·log(I/I₀), en decibelios, con I₀ = 10⁻¹² W/m².

Difracción por rendija

Al pasar la luz por una rendija de anchura a se forman mínimos en a·sen θ = mλ. El máximo central tiene anchura angular aproximada 2λ/a.

Factor de Lorentz

Coeficiente γ = 1/√(1 − v²/c²) que aparece en las transformaciones relativistas. Vale 1 en reposo y crece sin límite cuando v se aproxima a c.

Dilatación del tiempo

Un intervalo de tiempo propio Δτ medido en el sistema en reposo con el evento se observa en otro sistema inercial como Δt = γ·Δτ, siempre mayor.

Equivalencia masa-energía

La energía total de una partícula es E = γmc² y la energía en reposo E₀ = mc². La energía cinética relativista es K = (γ − 1)mc².

Efecto fotoeléctrico

Emisión de electrones al iluminar un metal. Se cumple hf = W₀ + Ec,máx; existe una frecuencia umbral f₀ = W₀/h por debajo de la cual no hay emisión.

Hipótesis de De Broglie

Toda partícula con momento p tiene asociada una longitud de onda λ = h/p. Para electrones acelerados por una diferencia de potencial V, λ ≈ h/√(2meV).

Modelo de Bohr

Niveles de energía del hidrógeno E_n = −13,6/n² eV. Las transiciones emiten o absorben hf = E_f − E_i; la serie de Balmer termina en n = 2.

Ley de desintegración radiactiva

El número de núcleos sin desintegrar decrece exponencialmente: N = N₀·e^(−λt). La semivida es T₁/₂ = ln2/λ y la actividad A = λN.

Defecto de masa y energía de enlace

La masa del núcleo es menor que la suma de sus nucleones. Esa diferencia Δm, multiplicada por c², da la energía de enlace; 1 u equivale a 931,5 MeV.

MRUA

Movimiento con aceleración constante: v = v₀ + at, x = x₀ + v₀t + (1/2)at², v² = v₀² + 2aΔx. Solo se aplican si la aceleración no cambia.

Tiro parabólico

Composición de MRU horizontal y caída libre vertical. Alcance máximo en plano horizontal: R = v₀²·sen 2θ/g, que se maximiza con θ = 45°.

Segunda ley de Newton

La fuerza neta sobre un cuerpo es la variación temporal de su momento: ΣF = dp/dt, equivalente a ΣF = m·a cuando la masa permanece constante.

Teorema de la energía cinética

El trabajo total realizado por todas las fuerzas sobre un cuerpo es igual a la variación de su energía cinética: W_total = ΔEc.

Conservación del momento lineal

Si la fuerza externa neta es nula, el momento total del sistema se conserva: Σm·v = constante. Se aplica en choques y explosiones.

Momento angular

Magnitud vectorial L = r×p = I·ω. Se conserva cuando el momento de las fuerzas externas es nulo, lo que explica el giro acelerado al reducir el momento de inercia.

Propagación de incertidumbres

En sumas y restas se suman las incertidumbres absolutas; en productos y cocientes, las relativas. Si z = xⁿ, entonces Δz/z = |n|·Δx/x.

Ajuste por mínimos cuadrados

Recta y = mx + b que minimiza la suma de cuadrados de los residuos. La pendiente es m = [nΣxy − ΣxΣy]/[nΣx² − (Σx)²].

Linealización de datos

Transformar una relación no lineal en recta para ajustarla: para y = A·xⁿ se representa log y frente a log x; para y = A·e^(kx), ln y frente a x.