Calculadoras de física

Qué cálculo necesitas

La cinemática responde a las preguntas sobre espacio, velocidad y tiempo: movimiento uniforme cuando la velocidad no cambia, uniformemente acelerado cuando la aceleración es constante, caída libre y tiro parabólico para los dos casos en que la aceleración es la de la gravedad. Está también la relación sin tiempo, v² = v₀² + 2as, que es la que hay que usar cuando el problema da las dos velocidades y la aceleración pero no los segundos. Trabajo y energía cubren el capítulo siguiente, donde el movimiento se describe en julios en vez de en metros por segundo: energía cinética, potencial gravitatoria y elástica, trabajo de una fuerza con su ángulo, potencia y cantidad de movimiento. La electricidad parte de la ley de Ohm y llega a la resistencia equivalente de series y paralelos, con la potencia disipada y las caídas de tensión en cada resistencia. El electromagnetismo del segundo curso parte de la ley de Coulomb y del campo eléctrico, pasa por los condensadores y por el campo magnético creado por corrientes, llega a la inducción de Faraday-Lenz y a los circuitos en corriente alterna, donde reactancias opuestas se anulan en la frecuencia de resonancia. Cierra con las ondas electromagnéticas y la óptica ondulatoria: c = λf, energía del fotón, ley de Snell e interferencia por doble rendija.

Movimiento rectilíneo y parabólico

Movimiento uniforme, uniformemente acelerado, caída libre, frenada y lanzamiento oblicuo.

Dinámica y leyes de Newton

Segunda ley, peso, rozamiento, plano inclinado, fuerza centrípeta e impulso, con la fórmula que se invierte sola.

Choques y cantidad de movimiento

Choques frontales elásticos, inelásticos e intermedios: velocidades finales, energía perdida e impulso.

Dinámica de rotación

Momento de inercia, teorema de Steiner, momento de fuerza, momento angular y rodadura, con la fórmula que se despeja sola.

Gravitación universal

Ley de Newton, gravedad en la superficie, velocidad orbital y de escape, tercera ley de Kepler y energía potencial gravitatoria.

Oscilaciones y movimiento armónico

Masa-resorte, péndulo simple, velocidad y aceleración máximas, energía del oscilador y amortiguamiento, con la gráfica del movimiento.

Propagación de errores

Incertidumbre de una magnitud calculada con cualquier fórmula, en cuadratura y como error máximo, y media de medidas repetidas con su error.

Regresión lineal

Recta de mínimos cuadrados con las incertidumbres de pendiente y ordenada, ponderada si tienes las σ, coeficiente de correlación y χ², con la gráfica.

Trabajo, energía y potencia

Energía cinética, potencial gravitatoria y elástica, trabajo de una fuerza, potencia y cantidad de movimiento.

Ley de Ohm y resistencias

Tensión, corriente, resistencia y potencia disipada, con series y paralelos de resistencias.

Código de colores de resistencias

Valor y tolerancia de una resistencia a partir de las bandas, con 4, 5 o 6 bandas.

Leyes de Kirchhoff

Resistividad, generador real, mallas, nudos y divisores de tensión y corriente.

Ley de Coulomb y campo eléctrico

Fuerza entre cargas, campo, potencial y energía electrostática, con la fórmula despejable en cualquier magnitud.

Teorema de Gauss

Flujo del campo eléctrico, carga encerrada y campos de hilo, plano y esfera cargados.

Condensadores

Capacidad, carga, tensión y energía, condensador plano y capacidad equivalente en serie y en paralelo.

Campo magnético y fuerza de Lorentz

Fuerza sobre cargas e hilos, campo de hilo, espira y solenoide, radio de curvatura y frecuencia de ciclotrón.

Inducción electromagnética

Flujo, ley de Faraday-Lenz, f.e.m. de movimiento, inductancia de un solenoide y energía de la bobina.

Circuitos RLC y corriente alterna

Reactancias, impedancia, frecuencia de resonancia, factor de potencia y constantes de tiempo RC y RL.

Polos y ceros

Raíces del numerador y del denominador de H(s), mapa en el plano s y veredicto de estabilidad.

Diagrama de Bode

Módulo y fase en escala logarítmica, con el margen de fase y el de ganancia.

Pérdidas de carga

Darcy-Weisbach y Colebrook-White: velocidad, Reynolds, factor de fricción y pérdida en metros, pascales y bar.

Caída de tensión

Caída en voltios y en porcentaje a lo largo de un cable, y la sección mínima para no pasar del límite.

Flexión de vigas

Momento, cortante, tensión y flecha para viga apoyada o en voladizo, con los diagramas.

Ondas electromagnéticas y óptica

Longitud de onda y frecuencia, energía del fotón, ley de Snell, intensidad y franjas de interferencia.

Refracción y ley de Snell

Ángulo de refracción, ángulo límite y reflexión total, con el rayo dibujado y arrastrable.

Lentes y espejos

Ecuación de las lentes delgadas, espejos esféricos, aumento y dioptrías.

Polarización y difracción

Ley de Malus, ángulo de Brewster, rendija simple, red, Rayleigh y láminas delgadas.

Ondas mecánicas

Cuerdas tensas, velocidad del sonido, Doppler, pulsaciones, decibelios y armónicos.

Estática de fluidos

Ley de Stevin, prensa hidráulica, vasos comunicantes, Arquímedes y peso aparente.

Dinámica de fluidos

Caudal, continuidad, Bernoulli, Torricelli, Venturi, Poiseuille y Reynolds.

Calorimetría

Calor sensible y latente, equilibrio térmico, dilatación y conducción.

Termodinámica

Primer principio, transformaciones, adiabáticas, rendimiento, Carnot y entropía.