Fisica II

SEGUNDO SEMESTRE

FÍSICA II

FENÓMENOS ONDULATORIOS

Introducción. Son todos los fenómenos que se producen por una perturbacion en un medio, el cual genera ondas.

Las ondas son la trayectoria que se produce en la forma semi curva de la parte inferior a la parte superior de un semi eje imaginario transversal.

Existen diferentes tipos de ondas

La ondas mecánicas. estas son las que necesitan un medio elástico, ya sea en solido, liquido o gaseoso para propagarse.

Las ondas electromagnéticas son aquellas las cuales se propagan por el espacio. sin necesidad de un medio pudiendo.

La onda senoidal es la que representa la gráfica de un seno

Ecuación de una onda senoidal.

Y= ASen(Kx+wt+y)

Donde: A= amplitud
w= velocidad angular

t= tiempo total del movimiento

x= desplazamiento horizontal en el eje transversal

y= variable dependiento

K= No. de onda

Formulas para encontrar las variables de la formulas de una onda senoidal

f= N(no. de ondas)/t

t= NT Donde: T= periodo

f = es la frecuencia, osea el numero de veces que se producen las ondas en un tiempo determinado

En el caso de una onda cosenoidal la ecuación es casi la misma, solo cambia la función pero el argumento se mantiene igual.

Ecuación de una onda cosenoidal.

Y= A cos (Kx+wt+y)

(Kx+wt+y) esta parte se le llama argumento y y es el ángulo de fase

Unidades en que se miden, según el sistema MKS

velocidad= m/s

velocidad angular= rad./seg.

No. de ondas= m-1

periodo= seg.

COMPOSICIÓN DE UNA ONDA

Una onda completa tiene tres nodos consecutivos.

Ley de los cosenos

Esta ley dice que: Todos los cosenos pares de pi ( 3.1416) es ingual a 1

Todos los cosenos impares de pi( 3.1416) es igual a -1

Ley de Senos

Todos los múltiplos de 1/2 pi( 3.1416) nos da al 1 o -1 dependiendo la alternancia.

Todos los múltiplos enteros de pi( 3.1416) medios nos da al extraerle el seno nos da 0

UNIDAD II ELECTRICIDAD

Un átomo es la unidad mas pequeña que pueda existir, este a la vez tiene un núcleo atómico que según Bolth esta conformado por Protones, neutrones y electrones.

Sabemos que el átomo mas pequeño mide 1 Amstrom lo cual equivale a 1x10*-10m

El radio del átomo mas pequeño es equivalente a r= 0.5 amstroms

Estos protones tienen carga la cual equivale a 1.6x10*-14 C

Los electrones tienen una carga de -1.6x10*-19 C

los neutrones tiene carga neutra.

A la vez El protón tiene una masa de 1.6x10*-27 mientras que el electrón tiene una masa de 9.1x10*-31. Los electrones entonces tiene una masa mas pequeña que los protones.

Dato: C equivale a Coulomb, ya que las cargas se miden en C

Los cuerpos tienen cargas, estos al estar interactuando con el medio pueden tanto recibir como pasar cargas de un cuerpo a otro. Existen varios métodos de inducción de cargas.

Fricción. Este consiste en que cuando de un cuerpo se arrancan electrones y se van a otro, esto cuando se rozan o friccionan. Por ejemplo Al rozar un globo.

Inducción. Es cuando a través de una carga puedo mover varias cargas, aun sin que exista un contacto físico.

Polarización. Este se da cuando por inducción de cargas se forman dos polos, un polo positivo y uno negativo, este cuando un cuerpo neutro se le pasa un cuerpo negativo las partículas positivas se van a repeleer y se vana a ir al otro extremo del cuerpo y las negativas se van a atraer y se irán hacia donde esta la carga negativa que las atrajo por lo tanto las cargas se vana a separar y van a formar 2 polos.

SISTEMAS DE CONSERVACION DE CARGA

Estos son sistemas que están hechos específicamente para llevar a cabo esta función, almacenar las cargas y estos se les llaman capacitores.

Dato: Benjamín Franklin fue el primero en trabajar con la electricidad.

Se sabe que existen dos grupos de materiales que se agrupan según su conducción eléctrica.

Los conductores. son materiales que tiene la propiedad de conducir la corriente eléctrica.

Los Aislantes. que son aquellos materiales que si pueden poro es difícil que conduscan la corriente electrica.

AISLANTE CONDUCTOR

LEY DE LA CONSERVACION DE LA CARGA

La carga es un sistema aislado y no va a variar en cantidad.

Conductor. Es cuando se le pueden arrancar fecalmente los electrones.

Aislante. Es cuando es mas difícil arrancarle los electrones. FIG.

Si tenemos 2 cargas positivas.

al estar juntas va a haber una fuerza que ejerza sobre ellas y haga que se reepelen. Esta fuerza esta dada de acuerdo a la 3a ley de Newton.

" Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro cuerpo, el otro cuerpo ejercerá una fuerza sobre el otro de igual magnitud pero de sentido contrario"

Lo cual se puede ver en la figura.

La fuerza se puede calcular mediante la Fuerza de Coulomb.

F= Qq/r*2

F= KQ1q2/2 Esta formula nos da la fuerza con que interactúan dos cargas pero no nos da direcciones.

K es la constante eléctrica y es igual a =9x10*9 Nm*2/c*2Esta formula para hayar el valor de la fuerza con que interactúan 2 cargas se parece en mucho a la formula de la fuerza gravitacional, pudo haber sido la base de esta formula.

Fg= Gm1m2/r*2 Fc= Kq1q2/r*2

Fuerza gravitacional Fuerza de las cargas

PRINCIPIO DE SUPERPOSICION DE FUERZAS ELÉCTRICAS

Este principio nos dice que cuando ejercemos muchas fuerzas , el valor total de la fuerza será la suma de todas las fuerzas.

Caso de las Fuerzas electricas.

aqui se puede ver que 4 cargas la 2,3,4,5 estan ejerciendo fuerza sobre la carga 1, para podder sacar la fuerza total, se suman todas las fuerzas que se ejercen sobre la carag 1.

Por ejemplo. la fuerza que ejerce la carga 5 sobre la 1, la 4 sobre la 1, etc.

F1= F21+F31+F41+F51.

CAMPO ELECTRICO

Es lo que rodea a una carga para protegerse, este lo generan las cargas.

Cuando 2 cargas son del mismo signo, se vana a reepeler lo que hara que generen un campo electrico.

Las cargas negativas su campo electrico es hacia adentro.

Las cargas negativas su campo electrico va hacia afuera.

Cuando dos cargas de signo contrario estan sercas, van a generar un campo electrico, el cual la carga positivo va a reepeler y la carga negativa va a atraer.

Y a esto se le llamara dipolo electrico

Cuando las cargas esten mas cercasse utilizara menos energia, mientras que entre mas lejos van a utilizar mas energia.

A las lineas que se forma en el campo electrico se les llaman lineas de campo.

Para obtener el campo electrico se utiliza la siguiente formula.

E= F/Q

las unidades del campo electrico son E= N/C lo que es lomismo que Newtons/ coulombs

Tambien hay un principio de superpocicion de campo electrico en el cual para poder obtener el campo electrico total, se tendrian que sumar todos los campos electricos.

Et= E1+E2+E3+E4...

f= qE

Esta es la formula para obtener la fuerza electrica, como se puede ver tiene incluido el campo electrico, por lo tanto para poder obtener el campo electrico en relacion a la carga la formula seria :

E= KQ/r*2

CARGA ELECTRICA DE UNA PLACA CARGADA

Cuando se tiene una placa cargada se formara lo que se conoce como polarizacion ya que las cargas se van a reepeler formando un polo positivo y un negatico.

Formaran un campo electrico el cual se podra calcular con:

E= 2pi (3.1416)Kr

Nota: Esta r no significa r sino que el el signo se sigma, la cual por problemas no se pudo escribir, al igual que pi( 3.1416)

Sigma es la densidad superficial de la carga y sus unidades de medidas son: C/m*2

EXPERIMENTO DE MILLIKAN

Con la duda de saber que pasaba cuando 2 placas con cargas una positiva y una negativa interactuan a la vez con una carga positiva, y querer saber que pasaba, Millika hizo un experimento.

El cual consistia en poner dos placas una con carga positiva y una negativa y en medio de ellas puso una carga positiva.
Observo que la craga que puso en medio se mantuvo en medio, esto ya que al generarse loscampos electrico la carga negativa a su vez la absorvia y la positiva la reepelia, por lo tanto se mantenia inmovil.

Por el calculo con : F= mg

se dedujo la formula q= mg/4pi(3.1416)Kr

Nota: r es sigma