Balearic PAU Physics key terms

Magnitud vectorial que expressa la força gravitatòria per unitat de massa que un cos experimentaria en un punt; apunta cap a la massa que crea el camp i disminueix amb el quadrat de la distància.

Enunciat de Newton segons el qual dos cossos s'atrauen amb una força proporcional al producte de les seves masses i inversament proporcional al quadrat de la distància que els separa, dirigida al llarg de la recta que els uneix.

Constant universal G que apareix a la llei de Newton, amb valor aproximat 6,67·10⁻¹¹ N·m²/kg²; no depèn de les masses ni del medi i fixa la intensitat relativa de la gravetat.

Magnitud escalar igual a l'energia potencial gravitatòria per unitat de massa en un punt; per a una massa puntual val −GM/r i es pren zero a l'infinit, de manera que és sempre negativa en punts accessibles.

Energia emmagatzemada per la posició relativa de dues masses que s'atrauen; per a masses puntuals val −GMm/r, és negativa per a òrbites lligades i augmenta (es fa menys negativa) quan la separació creix.

Conjunt de punts on el potencial gravitatori té el mateix valor; és sempre perpendicular a les línies de camp i, en un camp creat per una massa esfèrica, consisteix en esferes concèntriques.

Corba imaginària tangent en cada punt al vector camp; en gravitació apunta cap a la massa i les seves densitat indica la intensitat del camp. Mai no es creuen entre elles.

Velocitat necessària per mantenir una òrbita circular de radi r al voltant d'una massa M; s'obté igualant la força gravitatòria a la força centrípeta, v = √(GM/r), i no depèn de la massa del satèl·lit.

Velocitat mínima que cal comunicar a un cos perquè s'allunyi indefinidament d'una massa M sense impuls addicional; resulta de fer zero l'energia mecànica total, v = √(2GM/r).

Suma de l'energia cinètica i la potencial d'un cos en òrbita; per a una òrbita circular val −GMm/(2r), és a dir, la meitat de l'energia potencial, i es conserva si només actua la gravetat.

Tres regularitats del moviment planetari: òrbites el·líptiques amb el Sol en un focus, igualtat d'àrees escombrades en temps iguals i proporcionalitat entre el cub del semieix major i el quadrat del període.

Magnitud vectorial que descriu la força elèctrica per unitat de càrrega en un punt; les càrregues positives el creen apuntant cap a fora i les negatives cap a dins, i decau amb el quadrat de la distància.

Expressió de la força entre dues càrregues puntuals en repòs: proporcional al producte de les càrregues i inversament proporcional al quadrat de la distància, amb constant k ≈ 9·10⁹ N·m²/C² en el buit.

Factor k = 1/(4πε₀) que apareix a la llei de Coulomb, aproximadament 9·10⁹ N·m²/C² en el buit; relaciona la força elèctrica amb la permitivitat del medi.

Energia potencial elèctrica per unitat de càrrega en un punt; és una magnitud escalar, val kQ/r per a una càrrega puntual amb zero a l'infinit i el seu gradient canvia de signe dóna el camp.

Treball per unitat de càrrega necessari per traslladar una càrrega positiva entre dos punts d'un camp elèctric, amb signe canviat; es mesura en volts i és el que subministren les piles i generadors.

Mesura del nombre de línies de camp que travessen una superfície; es calcula com el producte escalar del camp pel vector àrea i és la magnitud central del teorema de Gauss.

Relació segons la qual el flux elèctric a través d'una superfície tancada és igual a la càrrega neta interior dividida per ε₀; permet calcular camps de distribucions simètriques sense integrar la llei de Coulomb.

Camp vectorial creat per càrregues en moviment o imants que exerceix força sobre altres càrregues mòbils; la força és perpendicular a la velocitat i al camp, i les línies de camp són tancades.

Força total sobre una càrrega en moviment dins camps elèctric i magnètic: F = qE + qv×B; la part magnètica no fa treball perquè és perpendicular a la velocitat.

Expressió del camp magnètic produït per un element de corrent: proporcional a la intensitat i a la longitud de l'element, i inversament proporcional al quadrat de la distància, amb direcció donada per la regla de la mà dreta.

Relació entre la circulació del camp magnètic al llarg d'un camí tancat i la intensitat de corrent que travessa la superfície limitada per aquest camí; útil per calcular camps de fils i solenoides amb simetria.

Aparició d'una força electromotriu en un circuit quan varia el flux magnètic que el travessa, ja sigui per moviment, per canvi de camp o de superfície; és la base dels generadors i transformadors.

La força electromotriu induïda és igual a la variació de flux magnètic per unitat de temps amb signe canviat; el signe indica que el corrent induït s'oposa a la causa que el produeix.

Pertorbació periòdica que es propaga descrita per una funció sinus o cosinus, caracteritzada per amplitud, freqüència, longitud d'ona i fase inicial; transporta energia sense transportar matèria.

Distància mínima entre dos punts consecutius d'una ona que es troben en el mateix estat de vibració; es relaciona amb la freqüència i la velocitat de propagació mitjançant λ = v/f.

Equació diferencial que descriu la propagació d'una pertorbació: la segona derivada espacial és proporcional a la segona derivada temporal, amb la constant de proporcionalitat igual a l'invers del quadrat de la velocitat.

Quan dues o més ones coincideixen en un punt, la pertorbació resultant és la suma algebraica de les pertorbacions individuals; permet explicar interferències, batecs i ones estacionàries.

Superposició de dues ones coherents que produeix un patró estable d'amplificació (constructiva) o cancel·lació (destructiva) segons la diferència de camí o de fase entre elles.

Resultat de la superposició de dues ones idèntiques que viatgen en sentits contraris; presenta nodes fixos sense vibració i ventres d'amplitud màxima, i no transporta energia neta.

Desviació i dispersió d'una ona quan troba un obstacle o una obertura de mida comparable a la seva longitud d'ona; explica que la llum es corbi al voltant de vores i que les ranures produeixin patrons amples.

Canvi aparent de freqüència d'una ona quan la font i l'observador es mouen relativament; la freqüència augmenta en apropar-se i disminueix en allunyar-se, fet usat en radars i en l'estudi de galàxies.

Relació entre els angles d'incidència i de refracció quan la llum passa entre dos medis: n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂; determina com es corba el raig segons els índexs de refracció.

Quocient entre la velocitat de la llum en el buit i la seva velocitat en un medi; és sempre igual o més gran que u i determina el grau de desviació de la llum en entrar-hi.

Fenomen que ocorre quan la llum passa d'un medi més dens a un de menys dens amb un angle superior a l'angle límit; tota la llum es reflecteix i no hi ha refracció, com a les fibres òptiques.

Sistema òptic de dues superfícies refractants separades per un gruix negligible; la seva imatge es descriu amb l'equació 1/s' − 1/s = 1/f, on f és la distància focal.

Distància entre el centre òptic d'una lent o mirall i el focus, punt on convergeixen els raigs paral·lels a l'eix; el seu invers és la potència òptica mesurada en diòptries.

Quocient entre la mida de la imatge i la de l'objecte en un sistema òptic; el seu signe indica si la imatge és dreta o invertida i el seu valor absolut si és més gran o més petita.

Dos principis d'Einstein: les lleis de la física són les mateixes en tots els sistemes inercials i la velocitat de la llum en el buit és constant per a qualsevol observador, independentment del seu moviment.

Efecte relativista pel qual un interval de temps mesurat en un sistema en moviment respecte de l'observador resulta més llarg que el temps propi; el factor és γ = 1/√(1 − v²/c²).

Reducció de la longitud d'un objecte mesurada per un observador respecte del qual es mou, en la direcció del moviment; la longitud pròpia és la màxima i es divideix pel factor γ.

Paràmetre γ = 1/√(1 − v²/c²) que quantifica els efectes relativistes; val 1 a velocitats baixes i tendeix a infinit quan la velocitat s'aproxima a la de la llum.

Relació E = mc² segons la qual la massa és una forma d'energia; un defecte de massa en un nucli o una aniquilació de partícules es tradueix en energia segons aquest factor.

Emissió d'electrons per un metall il·luminat quan la llum supera una freqüència llindar; l'energia cinètica dels electrons depèn de la freqüència i no de la intensitat, fet explicat per fotons.

Quàntum d'energia lluminosa amb energia E = hf i moment p = h/λ; la seva existència explica l'efecte fotoelèctric i l'espectre discontinu d'emissió dels àtoms.

Constant fonamental h ≈ 6,63·10⁻³⁴ J·s que relaciona l'energia d'un fotó amb la seva freqüència i fixa l'escala dels efectes quàntics; apareix també en el principi d'incertesa.

Energia mínima necessària per extreure un electró d'un material; en l'efecte fotoelèctric determina la freqüència llindar i resta de l'energia del fotó per donar l'energia cinètica màxima.

Propietat de la matèria i la radiació de mostrar comportament ondulatori o corpuscular segons l'experiment; la longitud d'ona associada a una partícula és λ = h/p (de Broglie).

És impossible conèixer simultàniament amb precisió arbitrària la posició i el moment d'una partícula: el producte de les incerteses és igual o superior a h/(4π).

Transformació espontània d'un nucli inestable en un altre més estable amb emissió de partícules o radiació; el nombre de nuclis decreix exponencialment amb el temps segons la constant de desintegració.

Temps necessari perquè la meitat dels nuclis radioactius d'una mostra es desintegrin; és independent de la quantitat inicial i es relaciona amb la constant de desintegració per T½ = ln2/λ.

Nombre de desintegracions per unitat de temps en una mostra radioactiva; es mesura en becquerels (una desintegració per segon) i disminueix exponencialment amb el mateix període que el nombre de nuclis.

Diferència entre la suma de les masses dels nucleons lliures i la massa del nucli format; multiplicada per c² dóna l'energia d'enllaç que manté unit el nucli.

Energia alliberada en formar un nucli a partir dels seus nucleons o necessària per desintegrar-lo; per nucleó arriba a un màxim al voltant del ferro i explica la fissió i la fusió.

Divisió d'un nucli pesant, com l'urani-235, en dos nuclis més lleugers en absorbir un neutró, amb alliberament d'energia i de més neutrons que poden mantenir una reacció en cadena.

Unió de dos nuclis lleugers per formar-ne un de més pesant amb alliberament d'energia; requereix temperatures molt altes per vèncer la repulsió electrostàtica i és la font d'energia de les estrelles.