chuleta fisica 1

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VECTOR POSICIÓN r r = xt () r i + yt () r j + zt () r k VECTOR VELOCIDAD r v = d r r dt = v r u T ( SIEMPRE TANGENTE A LA TRAYECTORIA) VECTOR ACELERACIÓN r a = d r v dt = d 2 r r dt 2 ACELERACIÓN TANGENCIAL a t = dv dt ACELERACIÓN NORMAL a n = v 2 R MOVIMIENTO UNIFORME a = 0 v = v 0 = cte. x = x 0 + v 0 t MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO a = cte. v = v 0 + at x = x 0 + v 0 + 1 2 at 2 TIRO PARABÓLICO EJE OX: v x = v 0 cosθ x = x 0 + (v 0 cos θ )t EJE OY: v y = (v 0 senθ ) gt y = y 0 + (v 0 senθ )t 1 2 gt 2 ALCANCE x max = v 0 cosθ 2v 0 senθ g = v 0 2 sen2θ g MOMENTO LINEAL r p = m r v r p [] <> Kg m s FUERZA r F = d r p dt = m r a r F [ ] <> N ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA E p = mgh ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA E p = 1 2 kx 2 ENERGÍA CINÉTICA E C = 1 2 mv 2 ENERGÍA TOTAL E = E C + E P = 1 2 mv 2 + E P = cte. ( SIN ROZAMIENTO ) E A + W = E B W = μmgΔx ( CON ROZAMIENTO )

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Page 1: Chuleta fisica 1

VECTOR POSICIÓN

r r = x t( )

r i + y t( )

r j + z t( )

r k

VECTOR VELOCIDAD

r v =

dr r

dt= v

r u T ( SIEMPRE TANGENTE A LA TRAYECTORIA)

VECTOR ACELERACIÓN

r a =

dr v

dt=

d2 r r dt 2

ACELERACIÓN TANGENCIAL

at =dvdt

ACELERACIÓN NORMAL

an =v 2

R

MOVIMIENTO UNIFORME

a = 0

v = v0 = cte.

x = x0 + v0t

MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

a = cte.

v = v0 + at

x = x0 + v0 +12

at 2

TIRO PARABÓLICO

EJE OX:

vx = v0 cosθx = x0 + (v0 cosθ)t

EJE OY:

vy = (v0senθ) − gt

y = y0 + (v0senθ)t − 12

gt 2

ALCANCE

xmax = v0 cosθ 2v0senθg

=v0

2sen2θg

MOMENTO LINEAL

r p = m

r v

r p [ ] <> Kg

ms

FUERZA

r F =

dr p

dt= m

r a

r F [ ] <> N

ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA

E p = mgh

ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA

E p =12

kx 2

ENERGÍA CINÉTICA

EC =12

mv2

ENERGÍA TOTAL

E = EC + E P =12

mv2 + EP = cte. ( SIN ROZAMIENTO )

EA + W = EB

W = −µmgΔx ( CON ROZAMIENTO )

Page 2: Chuleta fisica 1

POTENCIA

P =dEdt

=r F ⋅

r v

P[ ] <> W =Js

COLISIONES ELÁSTICAS

CONSERVACIÓN MOMENTO LINEAL

r p 1 +

r p 2 =

r p ′1 +

r p ′2

CONSERVACIÓN ENERGÍA CINÉTICA

12

m1v12 +

12

m2v22 =

12

m1v′12 +

12

m2v′22

COLISIONES INELÁSTICAS

CONSERVACIÓN MOMENTO LINEAL

m1v1 + m2v2 = m1 + m2( )v ⇔ v =m1v1 + m2v2

m1 + m2

LEY DE HOOKE

F = −kx CONSTANTE DE FUERZA

k[ ] <>Nm

k = mω 2 FRECUENCIA ANGULAR

ω =km

ω[ ] <>rads

FRECUENCIA

f = ν =ω2π

f[ ] <> Hz = s−1

ECUACIÓN DEL M.A.S.

d2xdt2 +ω2 x = 0

POSICIÓN

x t( ) = Acos ωt +δ( ) AMPLITUD

A DESFASE

δ

VELOCIDAD

v t( ) =dx t( )

dt= −Aωsen ωt + δ( ) VELOCIDAD MÁXIMA

vmax = Aω

ACELERACIÓN

a =d2xdt2 = −Aω 2 cos ωt +δ( ) = −ω 2x ACELERACIÓN MÁXIMA

amax = Aω2

PERIODO

T =2πω

=1f

ENERGÍA

E =12

kA02 = cte.

FRECUENCIA PÉNDULO

ω =gL

PERIODO PÉNDULO

T = 2π Lg

RELACIÓN ALTURA ÁNGULO

h = L 1−cosθ( )

OSCILACIONES AMORTIGUADAS

FR = −λv

λ[ ] <>Kgs

FT = Fii∑ = −kx −bv = ma

Page 3: Chuleta fisica 1

INFRAAMORTIGUADO

x t( ) = A0e−γt cos ω1t + δ( )

γ =λ

2m

γ[ ] <> s−1

AMPLITUD

A t( ) = A0e−γt

ENERGÍA

E t( ) =12

kA02e−2γt

FUERZA DE COULOMB

r F =

14πε 0

q1q2

r2r u r = k

q1q2

r2r u r

k =1

4πε0

= 9 ⋅109 Nm 2

C2

r u r =

r r r

ε0 = 8,854 ⋅10−12 C2

Nm 2

CAMPO DIELÉCTRICO

r F = q

r E

r E [ ] <>

NC

=Vm

CAMPO DIELÉCTRICO CARGA PUNTUAL

r E = k

Qr 2

r u r

λ =dqdl

DENSIDAD DE CARGA LINEAL

σ =dqdS

DENSIDAD DE CARGA SUPERFICIAL

ρ =dqdV

DENSIDAD DE CARGA VOLUMÉTRICA

dr E = k

dqr2

r u r

FLUJO DIELÉCTRICO

Φ =r E ⋅

r S = E ⋅ S ⋅ cosθ

LEY DE GAUSS

r E ⋅d

r S ∫ =

qe

ε0

CAMPO DIELÉCTRICO DE ESFERA NO CONDUCTORA

E r( ) =

Q4πε0R

3 r r < R

Q4πε0 r 2 r ≥ R

CAMPO DIELÉCTRICO DE ESFERA CONDUCTORA

E r( ) =

0 r < RQ

4πε0 r2 r ≥ R

Page 4: Chuleta fisica 1

CAMPO DIELÉCTRICO PLANO INFINITO

E =σ2ε0

CAMPO DIELÉCTRICO HILO INFINITO

r E r( ) =

λ2πε0r

r u r

POTENCIAL DIELÉCTRICO

r E = −

r ∇ V = −

∂V∂x

r i +

∂V∂y

r j +

∂V∂z

r k

V[ ] <> V

POTENCIAL CARGA PUNTUAL

V r( ) = kQr

ENERGÍA POTENCIAL

E p = qV

ENERGÍA TOTAL

ET = E c + E p =12

mv2 + qVr r ( )

CAPACIDAD

C =QΔV

C[ ] <>CV

<> F .

CAPACIDAD DE UN CONDENSADOR PLANO PARALELO

C =ε0 Ad

CONDENSADORES EN PARALELO

C = C1 + C2 + C3 +L

CONDENSADORES EN SERIE

1C

=1C1

+1

C2

+1C3

+L

ENERGÍA ALMACENADA EN UN CONDENSADOR

U =12

QΔV =12

CΔV 2 =Q2

2C

CONSTANTE DIELÉCTRICA

ε =εrε0

CONSTANTE DIELÉCTRICA RELATIVA

εr

C = εrC0

CORRIENTE ELÉCTRICA

I =dqdt

I[ ] <>Cs

= A

LEY DE OHM

ΔVR = IR

RESISTENCIA

R = ρLA

R[ ] <> Ω RESISTIVIDAD

ρ

ρ[ ] <>Ω⋅m

RESISTENCIAS EN SERIE

R = R1 + R2 + R3 +L

Page 5: Chuleta fisica 1

RESISTENCIAS EN PARALELO

1R

=1R1

+1R2

+1R3

+L

POTENCIA SUMINISTRADA POR LA FUENTE

P = εI

POTENCIA DISIPADA POR UNA RESISTENCIA

P = I2R

CIRCUITOS RC EN SERIE

CARGA DEL CONDENSADOR

ε = ΔVR + ΔVC = IR +QC

= RdQdt

+QC

Q t( ) = Q f 1− e−

tRC

CONSTANTE DE TIEMPO

τ = RC

DESCARGA DEL CONDENSADOR

0 = ΔVR + ΔVC = IR +QC

= RdQdt

+QC

Q t( ) = Q0e−

tRC

FUERZA DE LORENTZ

r F = q

r v ×

r B ( )

MOVIMIENTO DE UNA CARGA EN UN CAMPO MAGNÉTICO

R =mvqB

ω =qBm

T = 2π mqB

CAMPO MAGNÉTICO Y CAMPO DIELÉCTRICO

r F = q

r E +

r v ×

r B ( )

FUERZA SOBRE UN CONDUCTOR

dr F = I d

r l ×

r B ( )

MOMENTO MAGNÉTICO DE UNA ESPIRA

r m = I

r S

TORQUE SOBRE UNA ESPIRA

r τ =

r m ×

r B ( )

LEY DE BIOT- SAVART

dr B =

µ0I4π

dr l ×

r u r( )

r2

Page 6: Chuleta fisica 1

LEY DE AMPERE

r B ⋅ d

r l = µ0Ie∫

CAMPO CREADO POR UN HILO INFINITO

B r( ) =µ0I2πr

CAMPO EN EL INTERIOR DE UN SOLENOIDE

B = µ0NL

I

FLUJO MAGNÉTICO

ΦM =r B ⋅

r S = BS cosα

LEY DE FARADAY- LENZ

ε = −dΦM

dt= −

dr B ⋅

r S ( )

dt

AUTOINDUCCIÓN L

ΦM = LI

ε = −LdIdt

CIRCUITO LR EN SERIE

ΔVL = ΔVR

−LdIdt

= IR

I t( ) = I0e−t τ

τ =RL

CIRCUITO LC EN SERIE

ΔVC = ΔVR

−QC

= LdIdt

= Ld2Qdt2

Q t( ) = Q0 cos ωt + δ( )

ω =1LC

CORRIENTE ALTERNA

ε =ε0 cosωt = ε0 cos2π ft

f =ω2π

IMPEDANCIAS

ZR = RZL = iωL

ZC =−iωC

REACTANCIAS

XR = RXL =ωL

XC =1ωC

IMPEDANCIAS EN SERIE

Z = Z1 + Z2 + Z3 +L

IMPEDANCIAS EN PARALELO

1Z

=1Z1

+1Z2

+1Z3

+L

CIRCUITO RLC EN SERIE

Page 7: Chuleta fisica 1

Z = ZR + ZL + ZC = R + i ωL −1ωC

Z = R2 + ωL −1ωC

2

ÁNGULO DE FASE

tgϕ =Im Z[ ]Re Z[ ]

=ωL −

1ωC

R

CORRIENTE

I t( ) = I0 cos ωt −ϕ( )Ief t( ) = (I0) ef cos ωt −ϕ( )

I0 =ε0

Z

(I0) ef =(ε0) ef

Z=

I0

2

CAÍDA DE POTENCIAL EN CADA ELEMENTO

ΔVR = I0RΔVL = I0 XL = I0ωL

ΔVC = I0XC = I01ωC

POTENCIA SUMINISTRADA

P =ε0I0

2cosϕ = ε0( )ef I0( ) ef cosϕ

CONSUMIDA EN LA RESISTENCIA

FRECUENCIA DE RESONANCIA RLC SERIE

ω =1LC

FRECUENCIA DE RESONANCIA EN GENERAL

cosϕ = 0Im Z[ ] = 0