Apunts, resums, treballs, exàmens i exercicis de Física de Secundària

La Ciència i el Mètode Científic

La ciència es defineix com un conjunt de coneixements sobre el món obtinguts per mitjà de l'observació, l'experimentació i el raonament. D'aquests coneixements es dedueixen lleis a partir de les quals s'elaboren teories comprovades.

Branques de la Ciència

• Física: Analitza qualsevol canvi que experimenta la matèria en què no s'altera la seva naturalesa.
• Química: Estudia com està constituïda la matèria, les seves propietats i els canvis que experimenta i que afecten la seva naturalesa.

La Matèria i les seves Propietats

Matèria: És tot el que ocupa un lloc en l'espai i té massa.

Tipus de Propietats

• Propietats Generals: Tenen un valor que no serveix per identificar la substància (ex: massa).
• Propietats

L'Energia i les seves Formes

L'energia (E): És la capacitat que tenen els cossos per realitzar un treball. La seva unitat és el joule (J).

Treball, Potència i Energia

El treball (W): Desenvolupat per una força que actua sobre un cos és el producte del component de la força F al llarg del desplaçament, pel desplaçament s que pateix el cos. La seva unitat és el joule (J) (Newton · metre). W = F · s · cos

La potència (P): És el treball realitzat en cada unitat de temps. La seva unitat és el watt (W) (joule/segon). P = W / T; F = m · a

Tipus d'Energia

• Energia Cinètica: L'energia que tenen els cossos a causa del seu moviment s'anomena energia cinètica (Ec). La seva unitat és el joule (J). Ec = 1/2 · m · v²
• Energia Potencial: L'energia

Definicions Clau en Ciència

• Ciència: Conjunt de coneixements sobre el món obtinguts per mitjà de l'observació, l'experimentació i el raonament, dels quals es dedueixen lleis a partir de les quals s'elaboren teories comprovables.
• Física: És la ciència que estudia qualsevol canvi en la matèria en què no s'altera la seva naturalesa. Exemples: canvis d'estat, moviment dels cossos.
• Química: És la ciència que estudia la composició, les combinacions i les transformacions de les substàncies que afecten la seva pròpia naturalesa. Exemples: reaccions químiques, formació de substàncies.
• Matèria: És tot el que ocupa un lloc en l'espai i té massa.

Propietats de la Matèria

• Propietats Generals: Tenen un valor que no serveix per identificar

La matèria i els seus estats

La matèria ocupa un lloc en l'espai. Té inèrcia, que és la causa de la gravetat o moviment. El cos material és la forma de matèria amb límits propis definits. El sistema material és tota forma de matèria.

Àtoms i ions

Els àtoms estan formats pel nucli, que conté protons i neutrons, i per una escorça on es troben els electrons girant contínuament al voltant del nucli. Els ions són els àtoms que han adquirit una càrrega elèctrica neta. L'ió positiu es forma quan un àtom perd electrons i adquireix càrrega neta positiva, i l'ió negatiu es forma quan un àtom guanya electrons i adquireix càrrega neta negativa. Els ions positius reben el nom de catió i l'ió negatiu rep el nom d'anió.

Elements i

1. Temperatura

Quan es posen en contacte dos cossos a diferents temperatures, s’arriba a un estat denominat equilibri tèrmic en què s’igualen les temperatures dels cossos. La temperatura és la magnitud comuna a dos cossos quan es troben en equilibri tèrmic. La temperatura d’un cos és proporcional a l’energia cinètica mitjana de les seues partícules.

• Les escales termomètriques més utilitzades són la centígrada, la Fahrenheit i l’absoluta.
• La relació entre l’escala centígrada i l’absoluta està expressada per T(K) = 273 + (ºC).

El kelvin (K) és la unitat de temperatura en el sistema internacional.

2. Calor com a Mètode de Transferència Energètica

La calor és el procés de transferència d’energia d’un cos a un altre...

Conceptes Fonamentals de Física: Calor, So i Llum

Calor i Temperatura

La calor és la magnitud física que mesura l'energia transmesa d'un cos a un altre, com a conseqüència de la diferència de les seves temperatures.

La temperatura d'un cos depèn de l'energia cinètica mitjana de les seves partícules.

Els millors conductors de la calor són els metalls, i els pitjors, els líquids i els gasos.

Propagació de la Calor

Hi ha tres formes de propagació de la calor:

• Conducció: La propagació de calor per conducció és la que té lloc en els cossos sòlids.
  • Bons conductors: el ferro, el coure, etc.
  • Aïllants: el plàstic, la fusta, etc.
• Convecció: La propagació de calor per convecció és exclusiva dels fluids (gasos i líquids).
• Radiació: La propagació

L'Univers i la seva Evolució

Als antics grecs pensaven que els estels es trobaven fixos a la volta celeste, i que per això es movien tots al mateix temps sense separar-se.

El Model Geocèntric

Els filòsofs grecs, com Plató i Aristòtil (segle IV a.C.), creien que la Terra no es movia: era una esfera al voltant de la qual giraven tots els astres. Aquest model servia per explicar la successió dels dies i les nits i els moviments de la majoria dels estels.

El Model Heliocèntric

Al segle XVI, Nicolau Copèrnic va assenyalar que la Terra no era el centre de l'univers, sinó que era el Sol el que ocupava aquest lloc.

El Sistema Solar

Està constituït per una estrella, el Sol, i milions d'astres menors que giren entorn seu i que reben el nom de cossos...

L'Univers Observable

L'Univers observable és el conjunt de tota la matèria i energia existent i l'espai en què es troben. És finit, acaba en l'última partícula. SnceR: univers observable + espai, és infinit.

Cosmologia

La cosmologia és la ciència que estudia l'univers. El naixement de la cosmologia moderna: 1700 amb la proposta que la Via Làctia és un sistema d'estrelles, una de les quals és el sol, i que hi ha altres sistemes similars.

Energia Fosca

(23%): Similar a l'energia gravitatòria, però de sentit contrari, provoca la repulsió entre partícules. Es va deduir que existia el 1998 quan van descobrir que l'univers es trobava en expansió, en lloc de frenar-se per acció gravitatòria.

Matèria Fosca

No es pot observar ja que no...

1. La Força i els seus Efectes

L'acció d'una força sobre un objecte provoca:

• Passar de l'estat de repòs al de moviment.
• Canviar-ne la velocitat.
• Canviar la direcció del moviment.
• Canviar la forma (deformar-lo).

Tipus de Forces

Forces de contacte, de gravetat, electrostàtiques, magnètiques i electromagnètiques.

La força de la gravetat es mesura amb *Newtons* (N). Com més gran és la massa d'un cos, més gran és el pes. 10 N = 1 kg.

Materials: Plàstics i Elàstics

• Material Plàstic: Material en què la deformació que li provoca una força es manté quan deixa d'actuar-hi.
• Material Elàstic: És el que recupera la forma original quan la força que el deforma deixa d'actuar.

Instruments de Mesura de Forces

Instruments per mesurar forces: *dinamòmetres*...

El Mètode Científic

Processos que condueixen al coneixement científic, descrits en un ordre ideal.

Passos principals:

1. Identificació del problema.
2. Formulació d'hipòtesis.
3. Disseny d'experiments.
4. Comprovació d'hipòtesis:

• Si es comproven: Establiment de lleis i teories.
• No es comproven: Reformulació d'hipòtesis.

Primer, es planteja el problema que es vol investigar. Després, s'analitza i es busca simplificar-lo, trobar les variables que hi intervenen, formular la hipòtesi i comprovar-la per mitjà d'experiments.

Lleis i Teories

Llei: És una hipòtesi confirmada. S'expressa habitualment en llenguatge matemàtic.

Teoria: Conjunt de lleis relacionades que expliquen un àmbit més ampli de fenòmens.

Magnituds Físiques i Mesura

Magnituds físiques: