Conceptos Básicos de Medición

• Apreciación de un instrumento: Es la menor división en la escala de un instrumento de medición, representando el valor mínimo que se puede leer directamente sin realizar estimaciones.
• Rango de un instrumento: Es el intervalo de valores que el dispositivo es capaz de medir, definido por su límite inferior (mínimo) y su límite superior (máximo).
• Medir: Es el proceso técnico de comparar una magnitud física desconocida con una unidad de medida estándar o patrón establecida.
• Clasificación de mediciones: Se dividen en directas (obtenidas directamente del instrumento) e indirectas (calculadas mediante fórmulas a partir de otras medidas).
• Precisión y Exactitud: La precisión refiere a la proximidad entre varios valores medidos en las mismas condiciones; la exactitud es la cercanía del valor medido al valor real o aceptado.
• Proceso estadístico de medición: Es el método donde se realizan múltiples mediciones de una misma magnitud para reducir errores aleatorios mediante el cálculo de promedios y desviaciones.
• Promedio de datos: Representa el valor más probable de una serie de mediciones, compensando las fluctuaciones aleatorias por exceso o defecto.
• Magnitud física: Es toda propiedad de un sistema o fenómeno natural que puede ser cuantificada o medida objetivamente, como la masa, el tiempo o la fuerza.
• Sistema Internacional de Unidades (SI): Es el sistema estándar global que utiliza siete magnitudes básicas: metro (longitud), kilogramo (masa), segundo (tiempo), kelvin (temperatura), amperio (corriente), mol (sustancia) y candela (intensidad luminosa).

Cinemática y Movimiento

• Trayectoria: Es el lugar geométrico de las posiciones sucesivas (puntos en el espacio) que ocupa una partícula durante su movimiento.
• Frecuencia: Es el número de repeticiones o ciclos de un evento periódico que ocurren en una unidad de tiempo determinada (f = 1/T).
• Periodo (T): Tiempo necesario para completar un ciclo completo.
• Frecuencia angular (ω): Tasa de cambio del desplazamiento angular medida en radianes por segundo (ω = 2πf).
• Velocidad y Aceleración: La velocidad es la tasa de cambio de la posición respecto al tiempo; la aceleración es la tasa de cambio de la velocidad respecto al tiempo.
• Velocidad media y instantánea: La velocidad media es el desplazamiento total dividido el tiempo empleado; la instantánea es el límite de la velocidad media cuando el intervalo de tiempo tiende a cero.
• Rapidez media: Es la distancia total recorrida dividida el tiempo total.
• Diferencia MRU vs MRUV: En el MRU la velocidad es constante y la aceleración es nula; en el MRUV existe una aceleración constante que hace que la velocidad cambie linealmente con el tiempo.

Formulario de Cinemática

• MRU (Velocidad constante): xf = xo + v · t
• MRUV (Aceleración constante):
  • vf = vo + a · t
  • xf = xo + vo · t + 1/2 · a · t²
  • a = (xf – xo) / t
• Caída Libre y Tiro Vertical:
  • a = -g
  • yf = yo + voy · t – 1/2 · g · t²
  • vf = vo + g · t
• Tiro Oblicuo:
  • vox = vo · cos(θ)
  • voy = vo · sen(θ)
  • hmax = -voy² / 2g
  • tsubida = -voy/g
  • ttotal = 2 · tsubida
  • alcancemax = -vo² · sen(2θ) / g

Dinámica: Leyes de Newton

• Primera Ley (Ley de Inercia): Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa neta actúe sobre él.
• Segunda Ley (Ley de Masa): La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa (F = m · a).
• Tercera Ley (Acción y Reacción): Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este segundo ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección, pero en sentido opuesto, sobre el primero.
• Tensión (T): Es la fuerza de tracción ejercida por una cuerda, cable o cadena estirada sobre un objeto.
• Masa vs. Peso: La masa es la cantidad de materia (escalar, en kg); el peso es la fuerza gravitatoria que la Tierra ejerce sobre esa masa (vector, en Newtons: P = m · g).
• Fuerza Normal (N): Es la fuerza de contacto que ejerce una superficie sobre un objeto, siempre perpendicular a dicha superficie.
• Fuerza de Rozamiento o Fricción (f): Es la fuerza opuesta al movimiento entre dos superficies en contacto.
• Diagrama de Cuerpo Libre (DCL): Es un gráfico donde se representan todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo aislado.

Óptica Geométrica

• Tipos de lentes: Se dividen en convergentes (más gruesas en el centro, como biconvexas) y divergentes (más delgadas en el centro, como bicóncavas).
• Tipos de espejos: Se clasifican en planos (imágenes virtuales iguales) y esféricos, los cuales pueden ser cóncavos (convergentes) o convexos (divergentes).
• Marcha de los rayos: Técnica gráfica para ubicar imágenes usando rayos notables (paralelo, focal y central).
• Leyes de refracción y reflexión: La reflexión indica que el ángulo de incidencia es igual al de reflexión; la refracción (Ley de Snell) explica el cambio de dirección de la luz al pasar entre medios (n1 · sen θ1 = n2 · sen θ2).
• Ecuación de Descartes: 1/f = 1/p + 1/q (donde f es la distancia focal, p la distancia al objeto y q la distancia a la imagen).
• Aumento lateral: M = h’/h = -q/p.
• Radio de curvatura: f = R / 2.