Leyes de la Gravitación

I. Ley de las Órbitas

Los planetas giran alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas en uno de cuyos focos se encuentra el Sol. Si la órbita de un planeta es circular, la ley de las áreas deduce que el movimiento es uniforme. Al ser uniforme.

II. Ley de las Áreas

Las áreas barridas por el radio vector que une el Sol con un planeta son directamente proporcionales a los tiempos empleados en barrerlas. Por ser constante la dirección del momento angular, el movimiento de la partícula tiene lugar en un plano. Si L mantiene constante su sentido, la partícula recorrerá la trayectoria siempre en el mismo sentido, como se deduce de la regla del tornillo, que nos da el sentido del producto vectorial L=rxm·v. Si el módulo de L permanece constante, se cumple la segunda ley de Kepler y por tanto tiene la consecuencia de: un planeta que gira alrededor del sol va más deprisa en perihelio que en el afelio.

III. Ley de los Periodos

Los cuadrados de los periodos son directamente proporcionales a los cubos de los semiejes mayores de las respectivas órbitas. T²= KR³

Electromagnetismo

Inducción Electromagnética

Si se tiene una espira unida a un galvanómetro y se aproxima un imán, se pueden observar los siguientes fenómenos:

• Si se aproxima el imán a la espira, el galvanómetro marcará paso de corriente.
• A mayor rapidez del movimiento del imán, el galvanómetro marcará mayor paso de corriente.
• Si se detiene el imán, el galvanómetro volverá a marcar cero, deja de haber paso de corriente.
• Si en vez de acercarse, el imán se aleja, cambiará el sentido de la corriente.

De estas experiencias se deducen las siguientes conclusiones:

1. Solo aparece corriente si hay movimiento relativo entre la espira e imán.
2. Si cesa el movimiento, cesa la corriente.
3. La corriente cambia de sentido si se invierte el sentido del movimiento.
4. La corriente que aparece en la espira es producida por una fem denominada fem inducida.
5. La polaridad de la fem inducida cambia al invertir el sentido del movimiento.
6. En la formación de corrientes inducidas se establecen dos elementos:

La inducción electromagnética es el proceso mediante el cual se genera una corriente eléctrica en un circuito como resultado de la variación de un campo magnético. Una forma de explicar el fenómeno de la inducción, es suponer que la causa de las corrientes inducidas es la variación del flujo magnético (líneas de campo) a través de una superficie cerrada en el inducido.

Leyes de Faraday y de Lenz

La inducción electromagnética se basa en dos principios fundamentales:

1. Toda variación de flujo que atraviesa un circuito cerrado produce en este una corriente inducida.
2. La corriente inducida es instantánea, cesando cuando desaparece la variación de flujo.

La inducción electromagnética se basa en dos leyes:

Ley de Lenz: La corriente se induce en un sentido tal que los efectos que genera tienden a oponerse al cambio de flujo que la origina; en definitiva, el flujo producido por la corriente inducida se opone a la variación del flujo inductor. La intensidad de la corriente tiene sentido opuesto al movimiento de los electrones.

Ley de Faraday: La corriente inducida es producida por una fem inducida que es directamente proporcional a la rapidez con que varía el flujo inductor y directamente proporcional al número de espiras del inducido.

Ley de Biot y Savart

Se denomina elemento de corriente (dl) a una porción de un conductor por el que circula una corriente I. dl es un vector elemental que tiene la dirección del conductor y el sentido de la corriente. La Ley de Biot y Savart establece que si un hilo conduce una corriente I, el campo magnético dB en un punto P debido a un elemento dl cumple las siguientes condiciones:

1. dB es perpendicular tanto a dl como al vector unitario Ur que une el elemento de corriente con el punto P.
2. El módulo de dB es inversamente proporcional a r², siendo r la distancia del elemento de corriente al punto.
3. El módulo de dB es proporcional a la intensidad de la corriente y a dl.
4. El módulo de dB es proporcional al seno del ángulo formado por dl y Ur.

Fórmula: dB=K·(I·dl ·senα)/r²

Ley de Lorentz

Cuando una carga se desplaza en el seno de un campo magnético, se ve sometida a una fuerza que viene dada por la expresión: F= q (VxB). Si la partícula eléctrica se desplaza perpendicularmente a las líneas de fuerza de un campo magnético uniforme, la partícula describe un movimiento circular uniforme. El campo magnético no realiza ningún trabajo sobre la carga, pero le imprime una aceleración constante, perpendicular a la dirección de la velocidad, es decir, una aceleración centrípeta.

Óptica

Ley de Huygens

Todo punto de un frente de onda es centro emisor de nuevas ondas elementales cuya envolvente es el nuevo frente de onda.

Leyes de Snell

(Reflexión)

1. Los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales.
2. Los rayos incidente y reflejado se encuentran en el mismo plano.

(Refracción)

3ª: La relación entre el seno del ángulo de incidencia y el de refracción es igual al cociente entre las velocidades de propagación en dichos medios.

Otras Leyes y Principios Fundamentales

Ley de Newton

La fuerza con la que se atraen dos cuerpos es directamente proporcional al producto de las masas de ambos cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Ley de Coulomb

La fuerza con que se atraen o repelen dos cuerpos cargados eléctricamente es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Principio de Superposición

Si una carga está sometida simultáneamente a varias fuerzas independientes, la fuerza resultante se obtiene sumando vectorialmente dichas fuerzas.

Teorema de Gauss

El flujo neto que atraviesa una superficie cerrada cualquiera es igual a la suma algebraica de las cargas eléctricas encerradas en su interior dividida entre la constante dieléctrica del vacío.

Dióptrio

Conjunto formado por dos medios transparentes, homogéneos e isótropos, con índices de refracción distintos, separados por una superficie.

Microscopio Óptico

Es un sistema formado por dos lentes convergentes de pequeña distancia focal. La lente más próxima al objeto se denomina objetivo, forma una imagen real, invertida, de mayor tamaño que el objeto y situada dentro de la distancia focal de la segunda lente (ocular), más próxima al ojo, que permite observar la imagen formada por el objetivo. La imagen final es virtual, invertida y mayor que el objeto.

Miopía

Defecto del ojo en el que el cristalino no enfoca sobre la retina los rayos paralelos procedentes de un objeto lejano. La imagen se forma dentro de la retina. Una persona miope ve los objetos lejanos borrosos.

Hipermetropía

Los rayos de luz procedentes de un objeto próximo al ojo se enfocan en un punto situado detrás de la retina. Una persona hipermétrope ve mal los objetos próximos.

Física Moderna

Teoría Especial de la Relatividad (Postulados)

1. Las leyes de la Física son válidas y tienen la misma expresión matemática en todos los sistemas de referencia inerciales.
2. La velocidad de la luz es la misma para todos los sistemas inerciales. La velocidad de la luz es la misma cualesquiera que sean los movimientos del foco y del observador.

Hipótesis de Planck

La energía emitida por un cuerpo negro no es continua, sino que está compuesta de unas partículas pequeñas que portan la energía a las que llamó fotones. La energía se puede expresar como E= h·f.

Efecto Fotoeléctrico

Es la emisión de electrones que experimenta un metal al ser sometido a la acción de la luz.

Principio de Incertidumbre de Heisenberg

No es posible conocer simultáneamente y con exactitud la posición de una partícula, x, y su momento lineal, p. El producto de las indeterminaciones al medir de forma simultánea dichas magnitudes siempre es igual o mayor que la constante de Planck 2π.