Evaluaciones N°1 & 2 • Física Escolar Edición Limitada / DIY

Revisión Avance: Ago 24

Entrega Final: Oct 12

Publicación Independiente y Autogestionada

FÍSICA, ONDAS
amp; CAOS

"Una exploración libre sobre Fuerzas, Leyes del Movimiento, Exoplanetas y la Vibración Acústica del Sonido."

1. Dinámica

¿Por qué las cosas se mueven o se quedan quietas? Newton y sus leyes universales.

2. Cosmogónia

Exoplanetas orbitando estrellas lejanas detectados con la física del efecto Doppler.

3. Acústica

Frecuencia, distorsión, guitarras eléctricas y la resonancia de las ondas sonoras.

Autor(a) / Estudiante: Talib Pizarro

Asignatura: Física | Nivel: 2° Medio

✓ 100% Autogestionado

TEMA 01 Mecánica Clásica & Dinámica

1. Las Leyes de Newton: ¿Por qué todo se mueve?

Definición Formal Científica

La Dinámica es la rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos atendiendo a las causas que lo producen (las fuerzas). Isaac Newton sintetizó esto en tres principios fundamentales:

1ª Ley (Principio de Inercia): Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme (MRU) a menos que sobre él actúe una fuerza neta externa diferente de cero ($\Sigma F = 0 \Rightarrow a = 0$).
2ª Ley (Ley Fundamental de la Dinámica): La aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada e inversamente proporcional a su masa.
$$ \vec{F}_{neta} = m \cdot \vec{a} $$
3ª Ley (Principio de Acción y Reacción): Si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre un cuerpo B, el cuerpo B ejerce simultáneamente una fuerza de igual magnitud y dirección, pero en sentido opuesto sobre el cuerpo A ($\vec{F}_{A \to B} = -\vec{F}_{B \to A}$).

Sello Personal / Reflexión

⚡ La inercia en la calle y en el pogo

"Siempre me llamó la atención en clases cuando el profe habló de la inercia. Es fascinante darse cuenta de que cuando vas en la micro o en el metro y frena de golpe, tu cuerpo sigue avanzando no por 'magia', sino porque la inercia te empuja a mantener tu velocidad previa. ¡Pasa exactamente igual en un concierto de música punk cuando la gente choca! La masa de cada persona y el choque de fuerzas ilustran la tercera ley a la perfección."

Experimento Rápido: Calcula la Fuerza (2ª Ley)

Masa ($m$ en kg):

Aceleración ($a$ en $m/s^2$):

Fuerza Resultante ($F$): 49.0 N

TEMA 02 Interacciones & Vectores

2. Fuerzas & Vectores: El Roce y la Gravedad

Clasificación de Fuerzas

Una fuerza es una magnitud vectorial (posee módulo, dirección y sentido). Se representan con flechas directrices.

Peso ($\vec{P} = m \cdot \vec{g}$): Fuerza de atracción gravitacional que ejerce la Tierra (o astro) sobre una masa.
Fuerza Normal ($\vec{N}$): Fuerza de reacción perpendicular que ejerce una superficie sobre un objeto apoyado en ella.
Fuerza de Roce o Fricción ($\vec{f}_r$): Fuerza opuesta al movimiento que surge por las imperfecciones microscópicas entre superficies.

Diagrama de Cuerpo Libre (DCL)

Gráfico donde se aísla un cuerpo y se dibujan todos los vectores de fuerza actuando sobre él.

"El roce es clave: sin fricción no podríamos caminar ni los autos frenar, pero disipa energía en forma de calor."

TEMA 03 Astrofísica & Gravitación

3. Exoplanetas: Cazando mundos fuera del sistema solar

¿Cómo se detecta un planeta invisible a la vista?

Un Exoplaneta es un planeta que orbita una estrella diferente a nuestro Sol. Al estar a años luz, casi ningún exoplaneta puede fotografiarse directamente. Los físicos usan métodos indirectos basados en las leyes de Kepler y el efecto Doppler:

1. Método de Tránsito Astronómico: Cuando el exoplaneta pasa justo por delante de su estrella receptora, bloquea un pequeño porcentaje de su luz. Esto genera un dip en la curva de luz registrada por telescopios espaciales.

2. Velocidad Radial (Efecto Doppler): El planeta no orbita sobre el centro exacto de la estrella, sino sobre el baricentro común. La gravedad del planeta hace que la estrella se "bambolee" levemente, comprimiendo y estirando las ondas de luz (espectro).

🌌 Mi reflexión: La inmensidad del cosmos

Investigación

"De todos los temas conversados en la clase del profe, este me dejó pensando días. Saber que mediante matemática, gravedad y análisis de luz podemos saber el tamaño, la masa y la atmósfera de planetas que jamás pisaremos es alucinante. Nos demuestra que la física es el lenguaje universal para entender el universo."

— Exoplanetas conocidos a la fecha: +5,500 mundos confirmados.

TEMA 04 ★ DESTACADO Acústica, Frecuencia & Ondas

4. Ondas Sonoras & Resonancia: ¡La física de la música!

Definición de Onda Sonora

Una onda sonora es una onda mecánica longitudinal que se propaga a través de un medio elástico (como el aire, agua o sólidos) produciendo zonas de compresión y rarefacción.

Ecuación Fundamental de las Ondas

$$ v = f \cdot \lambda $$

Donde $v$ es la velocidad de propagación ($m/s$), $f$ es la frecuencia ($Hz$, tono) y $\lambda$ es la longitud de onda ($m$).

Frecuencia ($f$): Número de oscilaciones por segundo. Determina si el sonido es agudo (alta frecuencia) o grave (baja frecuencia).

Amplitud ($A$): Altura máxima de la onda. Relacionada con la intensidad o volumen del sonido (Decibelios).

Resonancia & Inducción: Ocurre cuando la frecuencia de una fuerza externa coincide con la frecuencia natural de un objeto (ej. cuerdas de guitarra y cápsulas electromagnéticas).

Laboratorio Interactivo de Frecuencia & Onda

Ajusta los parámetros para ver y escuchar cómo oscila la onda en tiempo real.

Estado: Silenciado

Frecuencia ($f$): 440 Hz

440Hz es la nota LA (A4) estándar.

Amplitud (Volumen): 50%

Determina la energía física de la onda.

Timbre / Forma de Onda:

Cambia armónicos y el color del sonido.

🎸 Sello Personal / Reflexión: La física en mi guitarra

"Siempre me llamó harto la atención las ondas sonoras ya que yo soy guitarrista de death metal, y evidentemente esa materia que nos pasó el profe en clases tenía claramente que ver junto con mi estilo de música, porque se emiten ondas sonoras en cada nota, afinación grave, distorsión y rasgueo que ejecuto en la guitarra."

FÍSICA, ONDASamp; CAOS