fisica

ALGUNAS DEMOSTRACIONES DE
FÍSICA
INDICE
1.

Coordenadas de la velocidad y de la aceleración

2

2.

Ley del péndulo simple

4

3.

Estudio de un muelle

5

4.

Composición de movimientos vibratorios armónicos

6

5.

Interferencia de ondas

7

6.

Ondas estacionarias

8

7.

Energía transmitida por una onda

9

8.

Deducción de la ley de gravitaciónuniversal a partir de las leyes de kepler

11

9.

Campo gravitatorio y electrico.

12

10.

Teorema de gauss

15

11.

Campo eléctrico creado por una esfera y una placa uniformemente cargadas

16

12.

Variación de la intensidad del campo gravitatorio terrestre

17

13.

Variación del potencial gravitatorio terrestre

18

14.

Campo y potencial creado por undipolo electrico

19

15.

Campo y potencial creado por un hilo cargado rectilineo e indefinido

20

16.

Fuentes de campo magnético

21

17.

Aplicación del campo magnético: El Ciclotrón

22

18.

Aplicación del campo magnético: El Espectrógrafo De Masas.

24

19.

Inducción electromagnética. autoinducción. inducción mutua

26

20.

El prisma óptico

28

21.El dioptrio esférico

29

22.

Métodos de medida de la velocidad de la luz

30

23.

Física nuclear

32

24.

Física cuántica

33

25.

Filosofía de la teoría cuántica

36

26.

Movimiento relativo

37

© Jesús Millán Crespo 31 de marzo de 2008
“No sabemos lo que queremos, pero somos responsables de lo que somos”. (FILÓSOFO FRANCÉS)

1

Departamento deFísica y Química - 2/42

2º BACHILLERATO-Física

1. COORDENADAS DE LA VELOCIDAD Y DE LA ACELERACIÓN

Componentes cartesianas de la velocidad:

dr
dt
v = vx u x + v y u y

Componentes intrínsecas de la velocidad:

v=

v =

Velocidad

d r d r ds
=
= v ut y la velocidad es siempre
dt
ds dt

tangente a la trayectoria.
Aceleración

a=

dv d 2 r
= 2
dt
dt

dv y
dv x
ux+
uy
dt
dt
du
d v d (vu t ) dv
Componentes intrínsecas de la aceleración: a =
=
=
(1)
ut + v t
dt
dt
dt
dt
ut es un vector unitario de módulo constante por lo que es perpendicular a su derivada
temporal.
2
d ut
d ut
Como u t = 1 . Si derivamos esta expresión… 2 u t
= 0 se comprueba que
∝ un
dt
dt
d u t d u t ds
du
=
=v t
Por otro lado
dt
ds dt
ds
Componentescartesianas de la aceleración: a = a x u x + a y u y =

Y

d ut
ds

=

dϕ 1
=
y esto porque
ds ρ

d u t = sen(dϕ ) ≈ dϕ
ds = ρ sen(dϕ ) ≈ ρ dϕ

y la expresión (1) queda:
dv
v2
ut + u n
dt
ρ
dv
El rimer término es la aceleración tangencial a t =
u t y representa las variaciones del
dt
v2
módulo de la velocidad. El segundo término la aceleración normal a = u n y representa lasa=

ρ

variaciones de la dirección de la velocidad.

2

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2º BACHILLERATO-Física

Tanto la velocidad como la aceleración son magnitudes vectoriales. Utilizando el cálculo
vectorial vamos a demostrar que en cualquier movimiento se cumplen las siguientes
relaciones:

a = at u t + a n u n

Siendo at =

a·v
v

y an =

a×v
v

y queel radio de curvatura de flexión es: ρ =

v

3

a×v

En el primer caso, la aceleración tangencial es la proyección de la aceleración sobre la
dirección tangente.
at = a · u t =

a·v
v

Por otro lado, si θ es el ángulo que forma ut y a .
a × ut = a sen θ y como a n = a sen θ

Y entonces se cumple que:
an = a × ut =

a×v
v

Nos queda demostrar cuanto vale el radio de flexión:an =

v

2

ρ

=

a×v
v

luego

3

ρ=

v

3

a×v

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2º BACHILLERATO-Física

2. LEY DEL PÉNDULO SIMPLE
La única fuerza que actúa es el peso que se puede descomponer en su componente normal y
tangencial.
La componente normal se ve contrarrestada por la tensión del hilo y la componente tangencial
es la que va a dar lugar a...