Apunts, resums, treballs, exàmens i problemes de Física

El Concepte d'Univers

Univers: És el conjunt de tota la matèria i energia existent a l'espai (univers observable).

Antiguitat de l'Univers

L'antiguitat estimada és de 13.700 milions d'anys.

Dimensions de l'Univers

• Unitat: L'any llum, que correspon a l'espai recorregut per la llum en un any.
• La velocitat de la llum és de 300.000 km/s.

Composició de l'Univers

L'univers es compon principalment de:

• 73% d'energia fosca: Similar a l'energia gravitatòria, però en sentit contrari; provoca la repulsió entre partícules.
• 23% de matèria fosca: No pot ser observada, no emet ni reflecteix prou radiació electromagnètica i se'n desconeix la composició.
• 4% d'àtoms: Compostos per un 75% d'hidrogen i un 25% d'heli, a més de traces de ferro, nitrogen, carboni,

Conceptes Fonamentals de Cinemàtica

La cinemàtica és la branca de la física que estudia el moviment dels cossos sense considerar les causes que el produeixen. A continuació, es detallen els conceptes clau per entendre el moviment.

Magnituds Fonamentals del Moviment

L'Espai Recorregut

L'espai recorregut és la longitud de la trajectòria. En el Sistema Internacional (SI) d'unitats, es mesura en metres (m).

El Desplaçament

El desplaçament és el vector que uneix les posicions inicial i final del mòbil.

La Velocitat Mitjana (vm)

La velocitat mitjana (vm) és el desplaçament que realitza el mòbil per unitat de temps.

La Velocitat Instantània

La velocitat instantània és la velocitat d'un mòbil en cada instant de temps. En el SI, la velocitat...

5) Electromagnetisme

Dades: B = 0,2 (j) T; Q = 3,2 × 10^-19 C; V = 2 (k) m/s; (k × j) = -(i)

a) F = q · (V × B) = 3,2 × 10^-19 · (2(k) × 0,2(j)) = -1,28 × 10^-19 (i) N

• Mòdul: F_m = 1,28 × 10^-19 N
• Direcció: Eix x (i)
• Sentit: Negatiu

b) S = 0,01 m²; ω = 30 rad/s; B = 0,02 T

Inducció variant l'angle de gir: E = E₀ · sin(ωt) = 0,06 · sin(30t) (V)

E₀ = B · S · ω = 0,2 · 0,01 · 30 = 0,06 (V)

4) Efecte Fotoelèctric

a) W_font = P · t = 3 × 10^-3 · 3 = 9 × 10^-3 J

E_foto = h · f = h · c / λ = (6,63 × 10^-34 · 3 × 10⁸) / 632,8 × 10^-9 = 3,14 × 10^-19 J

N_t = W_font / E_foto = 9 × 10^-3 / 3,14 × 10^-19 = 2,86 × 10¹⁶ fotons

b) Càlcul del potencial de frenada (V₀) i velocitat màxima dels electrons:

• E_{c max} = h · f - W_ext
• e · V₀ = 3,14 × 10^-19

Contaminació acústica

Contaminació acústica: és l'existència de sons massa intensos i prolongats a llocs determinats.

Mesures contra el renou

Mesures contra el renou: vehicles amb motors menys sorollosos, locals insonoritzats, etc.

La llum

La llum: és una ona transversal que es propaga en totes les direccions, transportant energia sense el suport de cap medi material; per aquest motiu, es propaga en el buit.

Reflexió de la llum

Reflexió de la llum: és el retorn que experimenten els raigs de llum quan arriben a la superfície que fa de límit entre el seu medi de propagació i un altre medi diferent.

Raig incident i raig reflectit

Raig incident i raig reflectit: el raig que incideix i el raig que es reflecteix a la superfície de reflexió....

Unitat Astronòmica

La distància entre el Sol i la Terra equival a 149.600.000 km.

Galàxies

Les galàxies són enormes agrupacions d'estrelles, gas i pols. Les galàxies s'agrupen en cúmuls d'estrelles.

Nebuloses

Les nebuloses són concentracions de gasos i pols.

Cúmuls d'Estrelles

Els cúmuls d'estrelles són concentracions d'estrelles.

Estrelles

Les estrelles són cossos celestes esfèrics formats per quantitats enormes de gasos que emeten llum pròpia.

Via Làctia

La Via Làctia té un diàmetre de 100.000 anys llum i un gruix de 25.000 anys llum. Està composta per un nucli central, braços espirals i un halo (component fonamentalment d'estrelles).

Característiques de les Estrelles

• Brillantor: Està relacionada amb la distància, la quantitat d'

Energies i ones

Un moviment ondulatori consisteix en una forma de transmissió de l'energia mitjançant la propagació d'una pertorbació anomenada ona.

Segons la seva naturalesa

• Ones mecàniques: Necessiten un medi natural per desplaçar-se.
• Ones electromagnètiques: Són una forma d'energia pura.

Segons la direcció de vibració

• Longitudinals: La vibració de les partícules coincideix amb el desplaçament de l'ona.

Característiques de les ones

• Amplitud de l'ona: Valor màxim del desplaçament d'una partícula respecte de la seva posició d'equilibri.
• Longitud d'ona: Distància perpendicular que hi ha en un cicle complet.
• Període (T): El període és el temps que triga una ona a completar una longitud d'ona.
• Freqüència (f): És el nombre de cicles

Teoria Cinètica i Estats de la Matèria

Estat Gasós i Lleis dels Gasos

Quan la matèria es presenta en estat gasós, les partícules que formen el gas es troben aïllades, amb llibertat per moure's. La pressió del gas és el resultat dels xocs de les partícules amb la paret del recipient que conté el gas. La temperatura dóna idea de la velocitat que, de mitjana, duen les partícules (no totes van a la mateixa velocitat).

El gran èxit de la teoria va ser explicar a partir de les idees fonamentals les lleis dels gasos.

Lleis Fonamentals dels Gasos

• Llei de Boyle-Mariotte: Si disminueix el volum, en recórrer les partícules menys distància abans de xocar amb les parets, topen més vegades amb aquestes parets cada segon i per això augmenta

Definició de pressió

La pressió P és el quocient entre el valor de la força F exercida i la superfície S sobre la qual actua: P = F / S.

Pressió hidrostàtica

És la pressió exercida pels líquids en tots els punts del seu interior. L'equació fonamental de l'estàtica de fluids és: P = d · g · h.

Vasos comunicants

Quan tenim diversos recipients de formes diferents, comunicats per la part inferior i contenint el mateix líquid, l'altura del líquid és idèntica a tots ells.

• Aplicació: En la distribució de l'aigua a les poblacions.

Determinació de la densitat

Es basa en la igualtat: d₁ · g · h₁ = d₂ · g · h₂. Després d'eliminar g i ordenar els termes: d₁ / d₂ = h₂ / h₁.

Principi de Pascal

La pressió exercida sobre...

Newton — model corpuscular

Model corpuscular format per partícules que varien segons el color (emeses pel focus lluminós).

• La teoria permet explicar:
  • Formació d’ombres. El focus emet llum (corpuscles en totes direccions) i, si davant hi ha un cos ABCD opac, no permetrà el pas de les partícules i apareixerà l’ombra A’B’C’D’.
  • Reflexió i les seves lleis. La reflexió s'explica com un xoc elàstic entre els corpuscles que formen la llum i la superfície reflectora. En els xocs s'ha de conservar la quantitat de moviment i l'energia cinètica; d'aquí es poden deduir les lleis que coneixem.
• La teoria no permet explicar:
  • Objectes lluminosos no perden massa en emetre llum. Si la llum és emissió de corpuscles amb massa, per què no

Relativitat del Moviment en Cinemàtica

Els conceptes de repòs i moviment, i en conseqüència, els conceptes d’espai recorregut, velocitat i acceleració, no són conceptes absoluts, sinó relatius, ja que depenen del sistema de referència triat per descriure el moviment.

Moviment Parabòlic

S’anomena moviment parabòlic el moviment d’una partícula amb acceleració constant, de manera que la direcció d’aquesta no coincideix amb la direcció de la velocitat. Si aquesta acceleració és l’acceleració de la gravetat, g, i el moviment té lloc a prop de la superfície terrestre, parlarem de llançament parabòlic.

Moviment Circular

El moviment circular és el moviment que té com a trajectòria una circumferència. És un moviment en...