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Física

la luz: ondulación

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La luz presenta una naturaleza compleja: depende de como la observemos se manifestará como una onda o como una partícula. Estos dos estados no se excluyen, sino que son complementarios. Sin embargo, para obtener un estudio claro y conciso de su naturaleza, podemos clasificar los distintos fenómenos en los que participa según su interpretación teórica:

Teoría ondulatoria

Descripción

Esta teoría considera que la luz es una onda electromagnética, consistente en un campo eléctrico que varía en el tiempo generando a su vez un campo magnético y viceversa, ya que los campos eléctricos variables generan campos magnéticos (ley de Ampère) y los campos magnéticos variables generan campos eléctricos (ley de Faraday). De esta forma, la onda se autopropaga indefinidamente a través del espacio, con campos magnéticos y eléctricos generándose continuamente. Estas ondas electromagnéticas son sinusoidales, con los campos eléctrico y magnético perpendiculares entre sí y respecto a la dirección de propagación (vec{k}).

Para poder describir una onda electromagnética podemos utilizar los parámetros habituales de cualquier onda:

  • Amplitud (A): Es la longitud máxima respecto a la posición de equilibrio que alcanza la onda en su desplazamiento.
  • Periodo (T): Es el tiempo necesario para el paso de dos máximos o mínimos sucesivos por un punto fijo en el espacio.
  • Frecuencia (v): Número de oscilaciones del campo por unidad de tiempo. Es una cantidad inversa al periodo.
  • Longitud de onda (λ' '): Es la distancia lineal entre dos puntos equivalentes de ondas sucesivas.
  • Velocidad de propagación (V): Es la distancia que recorre la onda en una unidad de tiempo. En el caso de la rapidez de propagación de la luz en el vacío, se representa con la letra c.

La velocidad, la frecuencia, el periodo y la longitud de onda están relacionadas por las siguientes ecuaciones:

c = lambda cdot nu = frac{lambda}{T}
 

MRU: movimiento rectilíneo uniforme

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1.Movimiento rectilínio uniforme (MRU)
Es aquel cuyo vector de velocidad permanece constante en módulo, dirección y sentido. Como la velocidad es constante, la aceleración será cero y la velocidad media e instantánea coincididán dando esta fórmula:

r0= X0 i

r= X i      ----------------------------  X = X0 + v ( t - t0 )                    (fórmulas vectoriales)

v= v i

La distancia recorrida coincide con el módul del desplazamiento.

Gráficas de MRU

 

Posición / tiempoposición / tiempo

 

velocidad / tiempo

 

 

Cinemática (III): Movimientos circulares

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Representación Gráfica de la velocidad angular

La velocidad angular, al igual que la velocidad lineal es una magnitud vectorial, la cual se representa mediante un vector que es perpendicular al plano de la circunferencia que describe la partícula. Su sentido es el mismo de avance de un tirabuzón, cuando gira en el mismo sentido que tiene el móvil o la partícula.

Ecuación de la velocidad angular en función de la frecuencia. La ecuación de la velocidad angular en función del periodo es:

Luego:

 

Ecuación de la velocidad lineal en función de la frecuencia.

La ecuación de la velocidad lineal en función del periodo es:

luego,

 

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Cinemática (II): Estudio de movimientos rectilíneos

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Índice

1. MRU

2.MRUA

3. Composición de movimientos

 

1. MRU

De acuerdo a la 1ª Ley de Newton toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo.
Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas. El movimiento es inherente que va relacioneado y podemos decir que forma parte de la materia misma.
Ya que en realidad no podemos afirmar que algún objeto se encuentre en reposo total.
El MRU se caracteriza por:
a)Movimiento que se realiza en una sóla direccion en el eje horizontal.
b)Velocidad constante; implica magnitud y dirección inalterables.
c)Las magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración (aceleración=0).
Relación Matemática del MRU:

El concepto de velocidad es el cambio de posición (desplazamiento) con respecto al tiempo.
Fórmula:
v= d/t  ;  d=V*T   ;  t=d/v
v=velocidad         d=distancia o desplazamiento    t=tiempo
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