Cinemática (Descripción Cuantitativa del Movimiento)
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( s_{av} = \dfrac{d}{\Delta t} \) | sav es la velocidad media (escalar) d es la distancia Δ t es el tiempo transcurrido |
| \( v_{av} = \dfrac{x_f - x_i}{t_f - t_i} =\dfrac{\Delta x}{\Delta t} \) | vav es la velocidad media (vectorial) Δ x es el desplazamiento (vectorial) Δ t es el tiempo transcurrido |
| \( a_{av} = \dfrac{v_f - v_i}{t_f - t_i} =\dfrac{\Delta v}{\Delta t} \) | aav es la aceleración media (vectorial) Δ v es el cambio en la velocidad (vectorial) Δ t es el tiempo transcurrido |
| \( v_{av} = \dfrac{v_i + v_f}{2} \) | vav es la velocidad media (vectorial) vi es la velocidad inicial (vectorial) vf es la velocidad final (vectorial) |
| \( v_{f} = v_{i} + a \Delta t \) | vf es la velocidad final (vectorial) vi es la velocidad inicial (vectorial) a es la aceleración (vectorial) |
| \( \Delta x = v_i \Delta t + \dfrac{1}{2} a (\Delta t)^2 \) | Δ x es el desplazamiento (vectorial) vi es la velocidad inicial (vectorial) a es la aceleración (vectorial) |
| \( \Delta x = v_f \Delta t - \dfrac{1}{2} a (\Delta t)^2 \) | Δ x es el desplazamiento (vectorial) vf es la velocidad final (vectorial) a es la aceleración (vectorial) |
| \( \Delta x = \dfrac{v_f+v_i}{2} \Delta t \) | Δ x es el desplazamiento (vectorial) vf es la velocidad final (vectorial) vi es la velocidad inicial (vectorial) |
| \( v^2_f = v^2_i + 2 a \cdot \Delta x \) | vf es la velocidad final (vectorial) vi es la velocidad inicial (vectorial) Δ x es el desplazamiento (vectorial) a es la aceleración (vectorial) |
Velocidad Relativa
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( v_{AC} = v_{AB}+v_{BC} \) | vAC es la velocidad de A con respecto a C (vector) vAB es la velocidad de A con respecto a B (vector) vBC es la velocidad de B con respecto a C (vector) |
Cinemática (Descripción Cuantitativa del Movimiento de Proyectiles)
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( v_{ix} = |v_i|\cos(\theta) \\ v_{iy} = |v_i|\sin(\theta) \) | vi es la velocidad inicial (vectorial) vix es el componente de la velocidad inicial en la dirección horizontal x (escalar) viy es el componente de la velocidad inicial en la dirección vertical y (escalar) θ es el ángulo inicial que vi forma con la horizontal. |
| \( \Delta x = |v_i|\cos(\theta) \Delta t \) | Δx es el desplazamiento en la dirección horizontal x |
| \( \Delta y = |v_i| \sin(\theta) \Delta t - \dfrac{1}{2} g (\Delta t)^2 \) | Δy es el desplazamiento en la dirección vertical y |
| \( R = \dfrac{v^2_i \sin(2\theta)}{g}\) | R es el alcance o distancia horizontal recorrida cuando el proyectil toca el suelo |
| \( T = \dfrac{2 v_i \sin(\theta)}{g}\) | T es el tiempo total para tocar el suelo |
| \( H = \dfrac{v^2_i \sin^2(\theta)}{2 g}\) | H es la altura máxima alcanzada por encima del suelo g = 9.8 m / s2 |
Dinámica (Fuerzas e Impulso)
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( F = m a \) | F es la fuerza neta (vectorial) m es la masa a es la aceleración (vectorial) |
| \( F_g = m g \) | Fg es el peso (vectorial) m es la masa g es la aceleración (cerca de la Tierra) debida a la gravedad (vectorial) |
| \( | F_f | = \mu | F_N | \) | Ff es la fuerza de fricción (vectorial) μ es el coeficiente de fricción (μ puede ser μk coeficiente cinético o μs coeficiente estático de fricción) FN es la fuerza normal (vectorial) |
| \( p = m v \) | p es el momento (vector) m es la masa v es la velocidad (vector) |
| \( \Delta p = F \Delta t \) | Δ p es el cambio en el momento (vector) F es la fuerza aplicada (vector) Δ t es el tiempo transcurrido (F Δ t) se llama impulso (vector) |
Movimiento Circular
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( a_c = \dfrac{v^2}{r} \) | ac es la aceleración centrípeta v es la velocidad r es el radio |
| \( F_c = \dfrac{m v^2}{r} \) | Fc es la fuerza centrípeta v es la velocidad m es la masa r es el radio |
| \( v = \dfrac{2 \pi r}{T} \) | v es la velocidad r es el radio T es el período (tiempo para una revolución completa) |
Trabajo, Energías Potencial y Cinética
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( W = F d \cos(\theta) \) | W es el trabajo realizado por la fuerza F F es la fuerza aplicada (constante) d es la distancia θ es el ángulo entre F y la dirección del movimiento |
| \( E_k = \dfrac{1}{2} m v^2 \) | Ek es la energía cinética v es la velocidad m es la masa |
| \( E_p = m g h \) | Ep es la energía potencial de un objeto cerca de la superficie de la Tierra m es la masa del objeto h es la altura del objeto con respecto a alguna referencia (el suelo, por ejemplo) g = 9.8 m/s2 |
| \( E_t = E_k + E_p \) | Et es la energía total Ek es la energía cinética Ep es la energía potencial |
Resortes, Ley de Hooke y Energía Potencial
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( F_s = k x \) | F es la fuerza aplicada para comprimir o estirar un resorte k es la constante del resorte x es la longitud de extensión o compresión del resorte |
| \( E_s = \dfrac{1}{2} k x^2 \) | Es es la energía potencial almacenada en un resorte cuando está comprimido o extendido k es la constante del resorte x es la longitud de extensión o compresión del resorte |
Período de Movimientos Armónicos Simples
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( T_s = 2\pi \sqrt{\dfrac{m}{k}} \) | Ts es el período de tiempo del movimiento k es la constante del resorte m es la masa acoplada al resorte |
| \( T_p = 2\pi \sqrt{\dfrac{L}{g}} \) | Tp es el período de tiempo del movimiento del péndulo L es la longitud del péndulo g es la aceleración debida a la gravedad |
Campos y Fuerzas Gravitacionales
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( F = G \dfrac{m_1 m_2}{r^2} \) | F es la fuerza de atracción gravitacional G es la constante gravitacional universal m1 y m2 son las masas de los dos objetos que se atraen entre sí r es la distancia que separa los centros de los dos objetos |
| \( g_r = \dfrac{G m}{r^2} \) | gr es la intensidad del campo gravitacional a una distancia r G es la constante gravitacional universal m es la masa r es la distancia (desde la masa m) donde se mide el campo |
| \( E_p = -\dfrac{G M m}{r} \) | Ep es la energía potencial gravitacional de la masa m G es la constante gravitacional universal M es la masa del cuerpo que atrae m es la masa que es atraída r es la distancia que separa los centros de las masas |
Movimiento de satélites, velocidad orbital, periodo y radio
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( v = \sqrt{ \dfrac{G M}{r} } \) | v es la velocidad orbital del satélite G es la constante de gravitación universal M es la masa del cuerpo que atrae (por ejemplo, la Tierra) r es la distancia desde el centro de masa M hasta la posición del satélite |
| \( T = \sqrt{ \dfrac{4\pi^2r^3}{G M} } \) | T es el periodo orbital del satélite G es la constante de gravitación universal M es la masa r es la distancia desde el centro de masa M hasta la posición del satélite |
| \( v = \dfrac{2\pi r}{T} \) | v es la velocidad orbital del satélite r es la distancia desde el centro de masa M hasta la posición del satélite T es el periodo orbital del satélite |
Fuerzas eléctricas, campos y potenciales
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( F = k \dfrac{q_1 q_2}{r^2} \) | F es la fuerza eléctrica k es una constante q1 y q2 son las cargas que se atraen o repelen entre sí r es la distancia que separa las dos cargas |
| \( F = q E \) | F es la fuerza eléctrica q es la carga E es el campo eléctrico |
| \( E = k \dfrac{q}{r^2} \) | E es el campo eléctrico debido a la carga q k es una constante q es la carga r es la distancia desde la carga q donde se calcula E |
| \( E_p = k \dfrac{q_1 q_2}{r} \) | Ep es la energía potencial eléctrica para un sistema de dos cargas k es una constante q1 y q2 son las cargas r es la distancia que separa las dos cargas |
| \( V = k \dfrac{q}{r} \) | V es el potencial eléctrico k es una constante q es la carga r es la distancia desde la carga q |
| \( E = \dfrac{V}{d} \) | E es el campo eléctrico entre dos placas paralelas grandes y cargadas opuestamente V es la diferencia de potencial eléctrico entre las placas d es la distancia que separa las dos placas |
Campos y fuerzas magnéticas
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( B = \dfrac{\mu _0 I}{2 \pi r} \) | B es el campo magnético debido a la corriente I en un conductor largo de longitud L μ0 es la permeabilidad en el vacío I es la corriente en el conductor L es la longitud del conductor r es la distancia desde el conductor hasta donde se calcula el campo B |
| \( B = \dfrac{\mu _0 N I}{L} \) | B es el campo magnético (en el centro del solenoide) debido a la corriente I en un solenoide de longitud L μ0 es la permeabilidad en el vacío I es la corriente en el solenoide L es la longitud del solenoide N es el número de vueltas del solenoide |
| \( F_m = q v B \sin(\theta) \) | Fm es la fuerza magnética (debido a B) sobre una carga q que se mueve a una velocidad v B es el campo magnético θ es el ángulo entre B y la dirección de movimiento de q |
| \( F_m = I L B \sin(\theta) \) | Fm es la fuerza magnética (debido a B) sobre un alambre con corriente I y longitud L B es el campo magnético θ es el ángulo entre B y el alambre |
| \( F_m = \dfrac{\mu _0 I_1 I_2 L}{2 \pi r} \) | Fm es la fuerza magnética de atracción o repulsión entre dos alambres paralelos μ0 es la permeabilidad en el vacío I1 y I2 son las corrientes en los dos alambres L es la longitud común entre los dos alambres |
Ondas
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( v = \lambda f \) | v es la velocidad de la onda λ es la longitud de onda f es la frecuencia |
| \( f = \dfrac{1}{T} \) | f es la frecuencia de la onda T es el periodo de la onda |
Óptica
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( v = \dfrac{c}{n} \) | v es la velocidad de la luz en un medio con índice n c es la velocidad de la luz en el vacío ( = 3.0 × 108m/s) n es el índice de refracción del medio |
| \( n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2 \) | n1 es el índice de refracción del medio 1 n2 es el índice de refracción del medio 2 θ1 es el ángulo de incidencia en el medio 1 θ2 es el ángulo de refracción en el medio 2 |
| \( \theta_c = \sin^{-1}(\dfrac{n_2}{n_1}) \) | θc es el ángulo crítico, de modo que cuando el ángulo de incidencia es mayor que θc toda la luz se refleja hacia el medio 1 n1 es el índice de refracción del medio 1 (medio de incidencia) n2 es el índice de refracción del medio 2 (medio de refracción) |
| \( \dfrac{1}{D_0} + \dfrac{1}{D_i} = \dfrac{1}{F} \) | D0 es la distancia al objeto Di es la distancia a la imagen F es la longitud focal |
Efectos Fotoeléctricos
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( E = h f \) | E es la energía del fotón h es la constante de Planck f es la frecuencia de la onda del fotón |
| \( E_k = h f - \phi \) | Ek es la energía cinética h es la constante de Planck f es la frecuencia de la onda del fotón φ es la función de trabajo del metal (trabajo mínimo requerido para extraer un electrón) |
| \( p = \dfrac{h}{\lambda} \) | p es el momento del fotón h es la constante de Planck λ es la longitud de onda del fotón |
Circuitos de CC
| Fórmula | Definición y explicaciones |
|---|---|
| \( V = R I \) | V es la tensión a través de un resistor R es la resistencia del resistor I es la corriente a través del resistor |
| \( P = I^2 R = \dfrac{V^2}{R} = I V \) | P es la potencia disipada como calor en un resistor I es la corriente a través del resistor R es la resistencia del resistor V es la tensión a través del resistor |
| \( R_s = R_1 + R_2+... \) | Rs es la resistencia total equivalente a varios resistores en serie (uno tras otro) R1 resistencia del resistor 1 R2 resistencia del resistor 2 |
| \( \dfrac{1}{R_p} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} ... \) | Rp es la resistencia total equivalente a varios resistores en paralelo (uno al lado del otro) R1 resistencia del resistor 1 R2 resistencia del resistor 2 |
| \( C = \dfrac{\epsilon A}{d} \) | C es la capacitancia de un condensador formado por dos placas paralelas ε es la permitividad del dieléctrico dentro de las dos placas A es el área común de las dos placas d es la distancia entre las dos placas |
| \( Q = C V \) | Q es la carga total en un condensador formado por dos placas paralelas C es la capacitancia V es la tensión a través del condensador |
| \( W = \dfrac{C V^2}{2} \) | W es la energía total almacenada en un condensador C es la capacitancia V es la tensión a través del condensador |