Física 2º Bachillerato. Orientaciones Generales.

Transcripción

1 Física 2º Bachillerato. Orientaciones Generales. Recomendaciones generales 1. Prestar especial atención a las magnitudes vectoriales y las unidades 2. Ningún problema suele requerir un tratamiento matemático especialmente largo ni complicado, pensar siempre si se puede razonar de alguna manera. 3. Acompañar las explicaciones de esquemas y dibujos bien hechos. 4. Antes de lanzarse a contestar cuestiones, es recomendable tomarse su tiempo, pensarlas y organizarlas mentalmente. Hacer breves introducciones teóricas con lo que se va a utilizar. 5. Antes que poner disparates es mejor no poner nada. 6. El orden, la limpieza y la claridad de expresión y escritura son fundamentales. 7. Conviene revisar y comentar todas las soluciones para ver si son coherentes con los resultados que se que se esperan. 8. Es mejor realizar la mayor parte del cálculo sin sustituir los valores numéricos. Éstos se ponen al final. 9. Leer ambas opciones muy detenidamente y una vez se empiece una opción, es preferible no cambiarse. 10. Prestar atención al modo de la calculadora (grados o radianes). Tema 1. Trabajo y energía 1. Concepto general de trabajo y energía, concepto de trabajo: dependencia de F, s y cos α, 2. Fuerzas conservativas: concepto y propiedades, energía potencial asociada a fuerzas conservativas; propiedades, relación trabajo-fuerza-variación de energía potencial (W cons =FΔs cosα = ΔE p ), 3. Energía cinética, pot. gravitatoria, pot. elástica, trabajo de rozamiento, etc., 4. Concepto y conservación de la energía mecánica, 5. Fuerzas disipativas (rozamientos) y no conservativas (otras). 1. Conservación de la energía mecánica aplicado a planos inclinados, muelles, planos horizontales, poleas,... Siempre tratamiento energético (puede haber varias energías potenciales). 2. Energía en campos conservativos en general. superficies equipotenciales, líneas de campo, variación de energía potencial al mover objetos, independencia de la trayectoria, lo que realmente tiene sentido son las variaciones de energía y no el valor en un punto. Tema 2. Interacción Gravitatoria 1. Leyes de Kepler. 2. Ley de gravitación universal de Newton. Expresión vectorial y características. 3. Campo gravitatorio: concepto de campo, descripción del campo gravitatorio por masa puntual, relación fuerza-campo. 4. Energía potencial gravitatoria: valor relativo, sólo tienen sentido las variaciones, Ep=0J en. 5. Potencial gravitatorio: relación energía potencial-potencial, relación campo-potencial (g=du/dx), líneas de campo y superficies equipotenciales. 6. Extensión de las anteriores magnitudes a n masas mediante sumatorias. 7. Aplicación al campo gravitatorio terrestre (M T y R T ): variación de g con la altura, movimiento en la superficie terrestre (E p = GMm/r mgδh), satélites: i. velocidad de escape, velocidad orbital, periodo de órbita (deducción), ii. Relación directa radio órbita velocidad orbital periodo orbital,

2 iii. energía orbital valor y deducción (E o = E c + E p = GMm/2R), iv. satélites geoestacionarios. 1. Fuerza, campo, energía potencial y potencial de una distribución puntual de masas (dos como máximo). 2. Mucha atención a cuestiones de anulación del campo y del potencial. 3. Satélites. Tema 3. Interacción electrostática 1. Hechos experimentales previos. Características y propiedades de las cargas. 2. Ley de Coulomb; expresión vectorial y características. 3. Comparación entre el campo eléctrico y el gravitatorio 4. Campo eléctrico; relación fuerza-campo. 5. Energía potencial electrostática; carácter relativo, variaciones y constante de origen, 6. Potencial electrostático relación energía potencial-potencial, relación campo-potencial (E=dV/dx), líneas de campo y superficies equipotenciales. 7. Extensión de las anteriores magnitudes a n cargas mediante sumatorias. 8. Estudio comparativo del campo gravitatorio y del electrostático. 9. Campo uniforme: movimiento de cargas en el seno de un campo uniforme. Campo entre dos placas cargadas. 10. Campo eléctrico en la materia: comportamiento de la materia en función del enlace entre átomos: conductores y aislantes. 1. Fuerza, campo, energía potencial y potencial de una distribución puntual de cargas. 2. Movimiento de cargas en campos uniformes (tratamientos dinámicos y energéticos) 3. Problemas y cuestiones de anulación de campo y potencial. 4. Problemas que involucran fuerzas electrostáticas y gravitatorias: objetos cargados, movimiento bajo campo eléctrico y gravitatorio, péndulos Energía en campos conservativos en general. superf. equipot. líneas de campo, variación de energía potencial al mover objetos, independencia de la trayectoria, lo que realmente tiene sentido son las variaciones de energía y no el valor en un punto. Tema 4. Interacción electromagnética 1. Fenómenos magnéticos: historia, experiencias de Oersted, imanes, brújulas, Campo magnético, unidades. 3. Creación de campos magnéticos por cargas en movimiento: campo magnético creado por una carga. campo magnético creado por una corriente rectilínea, campo magnético en el centro de una espira circular. 4. Fuerzas magnéticas sobre cargas en movimiento: ley de Lorentz; análisis de términos y propiedades de las fuerzas magnéticas sobre partículas en movimiento (la ley de Lorentz involucra también el término eléctrico), relación entre carga-trayectoria-campo (eléctrico y magnético) relatividad del efecto del campo al depender de la velocidad, regla de la mano derecha, sentido de campos, fuerzas y velocidades, fuerza magnética sobre una corriente rectilínea, fuerza magnética entre dos corrientes rectilíneas indefinidas, definición de Amperio. 5. Flujo magnético. Definición y cálculo. 6. Inducción electromagnética: ley de Lenz-Faraday. 7. Importante la fem aparece cuando el flujo cambia 8. Aplicaciones: transformador, transporte de corriente a través de largas distancias.

3 1. Aplicaciones de la ley de Lorentz. Especial atención a los esquemas y aplicación de regla de la mano derecha. Condiciones para la no desviación de partículas, bien por equilibrio de fuerzas eléctricas y magnéticas o por v paralela a B. 2. Aplicación directa de cálculo del campo magnético creado por corrientes. Aplicaciones con el principio de superposición. 3. Cuestiones acerca de la similitud entre una corriente en una espira y un imán. 4. Problemas o cuestiones de aplicación directa de la ley de Lenz-Faraday; la fuerza electromotriz inducida se debe a la variación del flujo, el flujo varía cuando varían: el campo B, la superficie S y/o el ángulo α problemas tipo. 5. Las cuestiones sobre el transformador versarán sobre descripciones cualitativas. Solo funciona con corrientes alternas Tema 5. Interacción nuclear 1. Modelos atómicos. Núcleo, partículas nucleares. Números atómico y másico. Isótopos. 2. Fuerzas (electrostáticas y nuclear fuerte) que tienen influencia en fenómenos nucleares. 3. Interacción nuclear fuerte. Descripción y características. 4. Defecto de masa (equivalencia masa-energía). Diferenciar entre energía de enlace y energía de enlace por nucleón; su relación con la estabilidad nuclear. 5. Radioactividad: emisiones α, β y γ. Naturaleza, características, justificación de las leyes de Soddy del desplazamiento radioactivo. 6. Ley de desintegración radioactiva. Significado e interpretación de las magnitudes características (constante radioactiva, periodo de semidesintegración (semivida), vida media y actividad) 7. Fusión y fisión nucleares. Justificación energética a partir de la curva de estabilidad y de la de energía de enlace por nucleón. Ventajas e inconvenientes. 8. Efectos biológicos de las radiaciones. Dependencia del efecto de las radiaciones. 9. Aplicaciones de los radioisótopos. 10. Estudio comparativo de las cuatro interacciones de la naturaleza. 1. Ley de desintegración radiactiva. Aplicación de pruebas C Defectos de masa. Balances masa-energía. 3. Ajuste de reacciones nucleares mediante las leyes de Soddy. 4. Órdenes de magnitud de las energías atómico-moleculares (ev) y nucleares (MeV), tamaños (10-10 y ) respectivamente y fuerzas que intervienen. 5. Características de la interacción nuclear fuerte. 6. Estabilidad nuclear según gráfica del valle de la estabilidad o energía de enlace por nucleón. 7. Comparaciones entre las cuatro interacciones; rangos de actuación, intensidad, problemas o situaciones en los que son relevantes. Tema 6. Movimiento Armónico Simple. 1. Movimientos periódicos, oscilatorios y armónicos: características de cada uno. 2. Ecuación de un MAS, magnitudes características: elongación, periodo, frecuencia angular y lineal, amplitud y fase inicial. 3. Tratamiento de osciladores formados por muelles: cinemático: posición, velocidad y aceleración, dinámico: fuerza, oscilatorio: relación ω, k y m. energético (Ep y Ec). 1. Ecuación del MAS; extraer parámetros de ella o escribirla a partir de las magnitudes características. 2. Relación entre constante elástica k, masa m y frecuencia de oscilación f. 3. Tratamiento energético del MAS; E c, E p y E m.

4 Tema 7. Movimiento ondulatorio. 1. Ondas. Concepto de movimiento ondulatorio: características del movimiento ondulatorio, fenómenos ondulatorios; pulsos y ondas, factores diferenciadores de las ondas y las partículas (transporte de energía sin transporte de masa, deslocalización espacial...). 2. Tipos de ondas; según naturaleza y sentido de vibración. 3. Conceptos de frente de onda y rayo. 4. Ecuación de ondas armónicas (no es necesaria la deducción). Características de las ondas: periodo (frecuencia), longitud de onda (número de onda), amplitud, fase inicial y velocidad de propagación (dependencia con el medio), relaciones entre las anteriores magnitudes. 5. Diferencia entre velocidad de propagación y vibración. 6. Fenómenos que afectan a las ondas: reflexión y refracción; leyes. Reflexión total y ángulo límite, polarización, difracción; condiciones, superposición: interferencia (tipos y condiciones) y ondas estacionarias (expresión matemática; nodos y vientres) 1. Ecuación de ondas armónicas; obtención a partir de los parámetros o viceversa. 2. Reflexión y refracción (más ampliamente en el tema siguiente). 3. Ondas estacionarias (reconocimiento, obtener los parámetros de las ondas iniciales ( + ) posición y distancia de nodos y vientres). 4. Comparaciones de fenómenos sonoros y luminosos cotidianos y su explicación mediante la teoría del tema. 5. Comparación entre ondas viajeras y estacionarias. Tema 8. La luz y las ondas electromagnéticas 1. Controversia y evolución sobre los modelos de explicación de la luz: modelo corpuscular, modelo ondulatorio, teoría electromagnética, fenómenos que justifican cada teoría. 2. Óptica geométrica: propagación rectilínea de la luz. Formación de sombras y penumbras. Reflexión nítida y difusa, elementos de los espejos: planos, cóncavos y convexos. Formación de imágenes, elementos de las lentes: convergentes y divergentes. Formación de imágenes, aplicación de las leyes de reflexión y refracción. Reflexión total y ángulo límite. 3. El ojo. Descripción y defectos. Corrección de los defectos del ojo. 4. Instrumentos ópticos; descripción cualitativa, finalidad y esquemas. 5. Ondas electromagnéticas: naturaleza, propagación y propiedades. Experiencias de Hertz, propiedades, paso de un medio a otro, velocidad de propagación, índice de refracción, espectro electromagnético; rangos. Su incidencia en fenómenos cotidianos, Rango visible; color, absorción y reflexión de diferentes frecuencias. 6. Otros fenómenos luminosos: interferencia y dispersión. 1. Formación de imágenes con espejos y lentes. características de la imagen (real/virtual, mayor/menor y derecha/invertida). Noción de imagen virtual. 2. Marchas de rayos por medios de diferente índice de refracción. Ángulo límite y reflexión total. 3. Cálculos de frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación por medios diversos. 4. Modelos de explicación de la luz y fenómenos que explica cada modelo. 5. Problemas tipo onda armónica en referencia a los campos eléctrico y magnético y su orientación.

5 6. Cuestiones relativas a la formación de imágenes y a la desviación de la luz en objetos sumergidos. Tema 9. Crisis de la física clásica. Introducción a la física moderna 1. Problemas de la física clásica para explicar ciertos fenómenos y explicación dada: radiación térmica. Radiación del cuerpo negro y catástrofe del ultravioleta Planck cuantización de la energía emitida, efecto fotoeléctrico Einstein transporte y absorción cuantizados de la energía. Ecuación del efecto fotoeléctrico (frecuencia umbral y potencial de frenado) espectros atómicos discontinuos Bohr cuantización de los orbitales atómicos (y por lo tanto de la energía). 2. Hipótesis de De Broglie: aspecto ondulatorio de la materia. 3. Dualidad onda-corpúsculo. 4. Principio de incertidumbre de Heisemberg determinismo y probabilidad. 5. Dominio de validez de la física clásica: bajas velocidades y grandes (atómico) tamaños. 1. Efecto fotoeléctrico. Diferenciar entre intensidad (nº fotones) y frecuencia (energía de un fotón). 2. Longitud de onda asociada a una partícula (De Broglie). 3. Espectros de emisión: relación entre energía y frecuencia. 4. Cuestiones de aplicación de los principios del tema: De Broglie, Heisemberg, dualidad ondacorpúsculo.