1. ¿Qué es una Fuerza?
Una fuerza es un vector que tiene dirección y sentido.
2. Primera Ley de Newton (Ley de la Inercia)
Enuncia la primera Ley de Newton para un objeto en reposo y para un objeto con velocidad constante:
- En reposo: Un objeto en reposo permanece en reposo a menos que actúe una fuerza sobre él.
- En movimiento: Un objeto con velocidad constante sigue moviéndose con la misma rapidez y en la misma dirección a menos que actúe una fuerza sobre él.
3. ¿Qué es la Inercia?
Es la tendencia de un objeto a resistir cualquier cambio en su movimiento. Se relaciona con la masa de un objeto.
4. Segunda Ley de Newton
La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre él e inversamente proporcional a la masa. Su ecuación es: F = ma
5. Tercera Ley de Newton (Ley de Acción y Reacción)
A toda fuerza de acción corresponde una fuerza de reacción de la misma magnitud y de sentido contrario.
6. Casos donde las Leyes de Newton No Son Aplicables
Las Leyes de Newton no son aplicables en los siguientes casos:
- Física Cuántica: Para objetos muy pequeños como átomos y moléculas.
- Teoría de la Relatividad: Para objetos que tienen rapideces cercanas a la rapidez de la luz.
7. Propagación y Rapidez de la Luz
La luz se propaga por medio de ondas electromagnéticas en línea recta a una rapidez aproximada de 300,000 km/s en el vacío.
8. El Fenómeno Fotoeléctrico
El fenómeno fotoeléctrico permitió comprobar que la luz, además de comportarse como una onda, también está formada por partículas o corpúsculos, confirmando la teoría de Newton. Consiste en la transformación de energía luminosa a energía eléctrica.
9. Naturaleza Ondulatoria de la Luz
Según James Clerk Maxwell, la luz está formada por ondas electromagnéticas ya que un electrón en movimiento produce efectos eléctricos y magnéticos.
10. Formación del Arcoíris
Cuando la luz del sol pasa por un prisma de cristal, se descompone en 7 colores. Esto ocurre porque el índice de refracción del cristal varía para cada color.
11. Fotometría
La fotometría es la medición de la luz absorbida en el rango ultravioleta (UV) a visible (VIS) y a infrarrojo. Es una rama de la óptica que determina las intensidades de las fuentes luminosas. La unidad del Sistema Internacional para medir la intensidad luminosa es la candela (cd). 1 candela es aproximadamente equivalente a 1 watt.
12. Flujo Luminoso
Es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo una superficie perpendicular a los rayos de luz. Su unidad de medida es el lumen (lm).
13. Iluminación
La iluminación es la cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos. Su unidad de medida es el lux (lx).
14. Ley de la Iluminación
A medida que aumenta la distancia de la fuente luminosa con respecto al objeto iluminado, la iluminación se reduce.
15. Leyes de la Reflexión (Descartes)
- El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en un mismo plano.
- El ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.
16. Número de Imágenes en Espejos Planos
El número de imágenes reflejadas varía dependiendo del ángulo (α) formado por dos espejos juntos. La ecuación que describe este fenómeno es:
N = 360° / α – 1
17. Refracción de la Luz
La refracción es la desviación que sufren los rayos luminosos cuando llegan a la superficie de separación entre dos sustancias o medios con diferente densidad.
- Causa: El cambio de magnitud de la velocidad de los rayos luminosos al penetrar a un medio de diferente densidad.
- Caso donde no ocurre: Si los rayos de la luz inciden perpendicularmente a la superficie de separación de las sustancias.
18. Ley de Snell e Índice de Refracción
Primera Ley: El rayo incidente, la normal y el rayo refractado se encuentran siempre en el mismo plano.
Segunda Ley: Para cada par de sustancias transparentes, la relación entre el seno del ángulo de incidencia (i) y el seno del ángulo de refracción (r) tiene un valor constante que recibe el nombre de índice de refracción (n).
n = sen i / sen r
19. Tipos de Lentes Delgadas
Los dos tipos de lentes delgadas que refractan los rayos de luz son:
- Divergentes: Tienen un espesor que disminuye de los bordes hacia el centro. Desvían los rayos de luz hacia el exterior del eje óptico de la lente. El rayo que pase en forma paralela a su eje principal, al refractarse se separará como si procediera de un foco.
- Convergentes: Tienen un espesor que va disminuyendo del centro hacia los bordes. Desvían los rayos de luz hacia el eje y se convergen en un punto llamado foco. Los rayos luminosos que pasen en forma paralela a su eje, al refractarse pasarán por el foco.
20. El Ojo Humano: Lente y Formación de Imágenes
La parte del ojo que funciona como lente es el cristalino. La imagen se forma al revés en la retina. De la retina, la información se pasa al nervio óptico y de ahí al cerebro.
21. Defectos Visuales y Corrección
- Miopía: Ojo grande, las imágenes lejanas se enfocan por delante de la retina (visión lejana borrosa).
Lente para corregir: lente divergente. - Hipermetropía: Ojo corto, las imágenes se enfocan por detrás de la retina (visión cercana borrosa).
Lente para corregir: lente convergente. - Astigmatismo: Los ejes vertical y horizontal se enfocan en distintos puntos (enfoque desigual según eje).
Lente para corregir: lente cilíndrica (o combinación de lentes).