Teoria fisica

Preguntas teóricas PAU Física, curso 2011-12

Preguntas teóricas
Tema 1. Fundamentos de mecánica
● Momento lineal y conservación
● Momento angular de una partícula
● Conservación de la energía
Tema 2. Oscilaciones y ondas
● Clases de ondas
● Energía del movimiento armónico simple
● Principio de Huygens
Tema 3. Interacción gravitatoria
● Leyes de Kepler
● Ley de la gravitaciónuniversal
● Energía potencial gravitatoria
Tema 4. Interacción electromagnética
● Carga eléctrica. Ley de Coulomb
● Energía potencial y potencial eléctricos
● Inducción electromagnética: leyes de Faraday y Lenz
Tema 5. Óptica
● Naturaleza de la luz
● Leyes de la reflexión y la refracción
● Defectos de la visión: ametropías
Tema 6. Física moderna
● Relatividad especial. Postulados yrepercusiones
● Concepto de fotón. Dualidad onda-corpúsculo
● Tipos de radiaciones nucleares
Tranversales
● Interacciones fundamentales
● Aplicaciones de la Física: tecnología y sociedad

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MOMENTO LINEAL (CANTIDAD DE MOVIMIENTO) Y CONSERVACIÓN
Se llama momento lineal o cantidad de movimiento de una partícula al producto de su masa por su
velocidad:
rr
p=mv
Es una magnitud vectorial que tiene la dirección y el sentido del vector velocidad. Se mide en
kg·m/s en el SI.
El momento lineal da cuenta del movimiento de un cuerpo en proporción a su masa. Así, dos
cuerpos tienen momentos lineales diferentes si sus masas son distintas, aunque se muevan a la
misma velocidad (ej.: un camión a 20 km/h posee más cantidad de movimiento que unabicicleta a
20 km/h), o si se mueven a distinta velocidad aunque tengan igual masa. El momento lineal de un
cuerpo puede cambiar a lo largo del tiempo si cambia su velocidad (ej.: un coche que acelera o
frena), o si cambia su masa (ej.: un cohete que va quemando combustible).
El momento lineal de un sistema de partículas es la suma de los momentos lineales de cada una
de las partículas queconstituyen el sistema:
r N r
p = ∑ pi
i =1

En Dinámica se redefine la magnitud “fuerza” como la variación temporal del momento lineal:
r
r dpr
d (m v )
r r dm
F=
=
= ma +v
dt
dt
dt
Esta formulación permite deducir las leyes de Newton como un caso particular cuando la masa es
constante.
Principio de conservación del momento lineal
r
r
r
r
Como F = dp / dt , si F = 0 → p = cte . Esteresultado se conoce como principio de conservación
del momento lineal, que puede expresarse así:
Si tenemos un cuerpo aislado sobre el que no actúan fuerzas, o si la fuerza neta sobre el
cuerpo es nula, su momento lineal se mantiene constante.

El principio de conservación es fundamental en la dinámica de colisiones. Por ejemplo, para un
r r
r
sistema de dos partículas: p = p1 + p2 = cte; es decir, la suma de los momentos lineales de cada
partícula vale lo mismo antes y después de la colisión; o dicho de otro modo: cuando dos
partículas interaccionan, la variación de la cantidad de movimiento de una de ellas es igual y de
sentido opuesto a la variación de la cantidad de movimiento de la otra.
La Física no admite excepciones al principio de conservación en la naturaleza.Cuando en algún
experimento se observa que no se cumple, se propone la existencia de alguna partícula
desconocida. Esta metodología ha llevado al descubrimiento, por ejemplo, del neutrón y del
neutrino.

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MOMENTO ANGULAR (CINÉTICO) DE UNA PARTÍCULA
El momento angular (o momento cinético) de una partícula con respecto a un punto O es el
r
productovectorial de su vector de posición ( r ), con respecto a dicho punto, por su momento lineal
r
( p ):
r r r
L = r ×p
r
r
r
Como p = m v , donde
m es la masa y v la velocidad de la partícula, se puede reescribir la
r
r r
definición como: L = m r × v . El momento angular se mide en kg·m2/s en el SI.

r
r
r
L es una magnitud vectorial, perpendicular a r y a v .
Su módulo es L = m r...