Grado 9
  1. Mechanics  1.1. Movimiento  1.1.1. Tipos de movimiento  1.1.2. Distancia y desplazamiento  1.1.3. Velocidad y Rapidez  1.1.4. Aceleración  1.1.5. Representación gráfica del movimiento  1.1.6. Ecuaciones de movimiento  1.1.7. Movimiento uniforme y no uniforme  1.1.8. Caída libre y aceleración debido a la gravedad  1.1.9. Velocidad relativa  1.1.10. Movimiento circular  1.2. Leyes de la fuerza y el movimiento  1.2.1. El concepto de fuerza  1.2.2. La primera ley del movimiento de Newton  1.2.3. Segunda ley del movimiento de Newton  1.2.4. Tercera ley del movimiento de Newton  1.2.5. Inercia y tipos de inercia  1.2.6. Movimiento  1.2.7. Conservación del momento  1.2.8. Aplicación de las leyes de Newton en la vida diaria  1.2.9. Tipos de Fuerzas (Contacto y No Contacto)  1.2.10. Fricción y sus efectos  1.3. Fuerza gravitacional  1.3.1. La ley de la gravitación universal de Newton  1.3.2. Importancia de la Fuerza Gravitacional  1.3.3. Aceleración debido a la gravedad  1.3.4. Caída libre e ingravidez  1.3.5. Masa y peso  1.3.6. Variación de g con altura y profundidad  1.3.7. Leyes del movimiento planetario de Kepler  1.3.8. Satélites y sus órbitas  1.4. Trabajo, Energía y Potencia  1.4.1. Concepto de trabajo  1.4.2. Acciones positivas y negativas  1.4.3. Trabajo realizado por fuerza constante y variable  1.4.4. Energía y sus formas  1.4.5. Energía cinética y energía potencial  1.4.6. La ley de conservación de la energía  1.4.8. Unidad comercial de energía  1.4.9. Teorema trabajo-energía  1.5. Máquinas simples  1.5.1. Tipos de máquinas simples  1.5.2. Ventaja mecánica  1.5.3. Eficiencia de la máquina  1.5.4. Palancas y sus tipos  1.5.5. Poleas y planos inclinados  1.5.6. Engranajes y sus usos
  2. Propiedades de la materia  2.1. Estados de la materia  2.1.1. Sólidos, líquidos y gases  2.1.2. Propiedades de los diferentes estados de la materia  2.1.3. Cambio en el estado de la materia  2.1.4. Plasma y condensado de Bose-Einstein  2.2. Densidad y presión  2.2.1. Concepto de densidad y densidad relativa  2.2.2. Presión en sólidos, líquidos y gases  2.2.3. La ley de Pascal y sus aplicaciones  2.2.4. Presión atmosférica y sus variaciones  2.2.5. Tensión superficial y capilaridad  2.3. Flotabilidad y el principio de Arquímedes  2.3.1. Fuerza de flotación  2.3.2. Principio de Arquímedes  2.3.3. Aplicaciones del Principio de Arquímedes  2.3.4. objetos que flotan y se hunden  2.3.5. Teoría de la Flotación y el Principio de Arquímedes
  3. Calor y Termodinámica  3.1. Temperatura y calor  3.1.1. Concepto de calor y temperatura  3.1.2. Medición de temperatura  3.1.3. Escalas de temperatura  3.2. Transferencia de calor  3.2.1. Conducción del calor  3.2.2. Convección del calor  3.2.3. Radiación de calor  3.2.4. Aplicaciones de la transferencia de calor  3.2.5. Conductividad térmica  3.3. Thermal expansion  3.3.1. Expansión de sólidos, líquidos y gases  3.3.2. Expansión anómala del agua  3.3.3. Aplicaciones de la expansión térmica  3.4. Capacidad calorífica específica y calor latente  3.4.1. Concepto de capacidad calorífica específica  3.4.2. Medición y aplicaciones del calor específico  3.4.3. Calor latente de fusión y vaporización  3.4.4. Motores de calor y eficiencia
  4. Ondas y sonido  4.1. Ondas y sus tipos  4.1.1. Ondas mecánicas y electromagnéticas  4.1.2. Ondas Longitudinales y Transversales  4.1.3. Propiedades de las ondas  4.1.4. Longitud de onda, frecuencia y velocidad de la onda  4.1.5. Superposición de ondas  4.2. Ondas sonoras  4.2.1. Naturaleza y transmisión del sonido  4.2.2. Velocidad del sonido en diferentes medios  4.2.3. Reflexión del sonido y eco  4.2.4. Sonar y ultrasonido  4.2.5. Resonancia y pulsación  4.3. Características del sonido  4.3.1. Intensidad, volumen y calidad del sonido  4.3.2. Efecto Doppler en el sonido
  5. Iluminación y Óptica  5.1. Reflexión de la luz  5.1.1. Leyes de la reflexión  5.1.2. Reflexión desde un espejo plano  5.1.3. Reflexión en un espejo esférico  5.1.4. Formación de imágenes por espejos cóncavos y convexos  5.1.5. Aplicaciones de la Reflexión  5.2. Refracción de la luz  5.2.1. Leyes de la refracción  5.2.2. Índice de refracción  5.2.3. Refracción a través de una lámina de vidrio  5.2.4. Refracción en el agua y el aire  5.2.5. Lentes y sus tipos  5.2.6. Formación de imágenes por lentes convexas y cóncavas  5.2.7. Reflexión interna total y sus aplicaciones  5.3. Dispersión y dispersión de la luz  5.3.1. Espectro de la luz blanca  5.3.2. Prismas y Dispersión  5.3.3. Efecto Tyndall y cielo azul
  6. Electricidad y Magnetismo  6.1. Carga eléctrica y electricidad estática  6.1.1. El concepto de carga eléctrica  6.1.2. Carga por fricción, contacto e inducción  6.1.3. Electroscopio y su funcionamiento  6.2. Electricidad Corriente  6.2.1. El concepto de corriente eléctrica  6.2.2. Ohm's Law and Resistance  6.2.3. Factores que afectan la resistencia  6.2.4. Circuitos en Serie y Paralelo  6.2.5. Heating effect of electric current  6.2.6. Potencia y energía eléctricas  6.3. Magnetismo  6.3.1. Imanes naturales y artificiales  6.3.2. Propiedades de los imanes  6.3.3. Magnetismo de la Tierra  6.3.4. Campo magnético y líneas de campo  6.3.5. Electroimanes y sus aplicaciones
  7. Física Moderna  7.1. estructura del átomo  7.1.1. Estructura Atómica y Partículas Subatómicas  7.1.2. Electrones, Protones y Neutrones  7.1.3. Modelo de Rutherford y Bohr  7.2. Radiactividad  7.2.1. Tipos de emisiones radiactivas  7.2.2. Vida media y desintegración radiactiva  7.2.3. Usos y Peligros de la Radiactividad
  8. Ciencia espacial y astronomía  8.1. El universo y sus componentes  8.1.1. Estrellas y galaxias  8.1.2. Planetas y Sistema Solar  8.2. Satélites  8.2.1. Satélites naturales y artificiales  8.2.2. Uso de satélites

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Magnetismo


El magnetismo es un aspecto fascinante de la física que describe la fuerza ejercida por los imanes cuando se atraen o se repelen entre sí. Está conectado con la electricidad y forma parte de un marco más amplio conocido como la fuerza electromagnética. Este concepto juega un papel vital en una variedad de tecnologías y es importante en el mundo natural, afectando desde los sistemas de navegación hasta la migración animal.

Introducción a los imanes

Los imanes son objetos que producen un campo magnético, el cual es invisible para el ojo humano, pero se puede ver como líneas de fuerza que emanan del polo norte al polo sur. Existen imanes naturales, como las magnetitas, e imanes artificiales, como los hechos de aleaciones de hierro o níquel.

Ejemplo: Cuando pegas un imán en tu nevera, es porque la puerta de la nevera generalmente está hecha de metal, y el imán intenta adherirse debido a la atracción entre polos opuestos.

Propiedades de los imanes

Los imanes tienen muchas propiedades interesantes:

  • Polos: Cada imán tiene dos polos, un polo norte y un polo sur. Polos iguales se repelen entre sí, mientras que polos opuestos se atraen.
  • Campo magnético: El espacio alrededor de un imán dentro del cual su fuerza es efectiva se llama campo magnético. Este campo se representa como líneas que se extienden desde el polo norte al polo sur.
  • Atracción y repulsión: Los imanes pueden atraer materiales ferromagnéticos como el hierro, el níquel y el cobalto.

El campo magnético se representa en la figura que se da a continuación.

N S

En el diagrama anterior, las líneas del campo magnético van del polo norte (N) al polo sur (S), mostrando la dirección del campo magnético. Los polos están representados por los dos extremos circulares del imán.

Materiales magnéticos

Los materiales se pueden clasificar según sus propiedades magnéticas:

  • Ferromagnéticos: fuertemente atraídos por los imanes. Ejemplo, hierro, níquel, cobalto.
  • Paramagnéticos: poco atraídos por campos magnéticos. Ejemplo, aluminio, platino.
  • Diamagnéticos: levemente repelidos por los imanes. Ejemplo, cobre, oro.
Ejemplo: Los clips de papel están hechos de acero, que es ferromagnético. Por lo tanto, son fácilmente atraídos por un imán.

El magnetismo de la Tierra

La propia Tierra actúa como un gran imán, con su campo magnético extendiéndose desde su centro hasta donde se encuentra con el viento solar. Esto es importante en el estudio del magnetismo porque nos muestra que las fuerzas magnéticas funcionan en escalas muy grandes.

N S S N

El diagrama muestra los polos magnéticos de la Tierra, con líneas de campo magnético que van desde cerca del Polo Norte al Polo Sur. Es por eso que una brújula, que es un pequeño imán, apunta hacia el norte.

Electromagnetismo

El electromagnetismo es la rama de la física que involucra el estudio de la fuerza electromagnética, un tipo de interacción física entre partículas cargadas eléctricamente. La fuerza electromagnética es llevada por campos electromagnéticos formados por campos eléctricos y magnéticos.

Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un cable, se genera un campo magnético a su alrededor. Este fenómeno es descrito por la ley de Ampère, que establece que el campo magnético en el espacio alrededor de una corriente eléctrica es proporcional a la corriente eléctrica que es su fuente.

B = (µ₀ * I) / (2 * π * r)

En esta fórmula, B es el campo magnético, µ₀ es la permeabilidad del espacio libre, I es la corriente, y r es la distancia desde el cable.

Ejemplo: Enrollar un cable en una bobina y pasar una corriente eléctrica a través de él crea un electroimán. Esta es la base de dispositivos como timbres eléctricos, grúas para levantar chatarra y grabación magnética.

Efecto magnético de la corriente eléctrica

Este efecto se utiliza en electroimanes, un tipo de imán en el cual un campo magnético es generado por una corriente eléctrica. Los electroimanes son ampliamente utilizados en varios dispositivos eléctricos como motores, generadores, relés y discos duros.

Electricidad N S

El diagrama muestra un electroimán simple hecho al enrollar una bobina de alambre y pasar una corriente eléctrica a través de él. Un núcleo de hierro blando dentro de la bobina mejora enormemente el magnetismo, como se muestra por las líneas de fuerza concentradas alrededor del electroimán.

Aplicaciones del magnetismo en la vida real

El magnetismo tiene muchas aplicaciones en el mundo real:

  • Equipos médicos: Las máquinas de resonancia magnética usan campos magnéticos para tomar imágenes del interior del cuerpo humano.
  • Almacenamiento de datos: Los discos duros usan un recubrimiento magnético para almacenar datos.
  • Transporte: Los trenes de levitación magnética flotan sobre los rieles usando potentes campos magnéticos, lo que reduce la fricción.
Ejemplo: En casa, los imanes a menudo se usan para mantener cerrada la cerradura de una puerta de armario. La tira magnética tira de una pequeña varilla de metal montada en la puerta, evitando que la puerta se abra.

Conclusión

Para entender el magnetismo, es importante entender las fuerzas ejercidas por los imanes, el efecto de los materiales sobre estas fuerzas y cómo la electricidad puede producir efectos magnéticos. Este conocimiento es muy importante ya que forma la base de diversas innovaciones tecnológicas y fenómenos naturales que muestran la interrelación entre electricidad y magnetismo.


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