Fisikako Oinarrizko Kontzeptuak eta Ekuazioak

Uhinak: Energia Transmisioa Materia Garraiatu Gabe

Uhin Motak

• Uhin Mekanikoak
  • Zeharkakoak: Hedapen norabidea oszilazio norabidearekiko perpendikularra da.
  • Luzetarakoak: Hedapen abiadura oszilazio norabidearekiko paraleloa da.
• Uhin Elektromagnetikoak: Hutsean hedatzen dira (adibidez, argia).

Soinuaren Ezaugarriak

• Intentsitatea: Azalera eta denbora unitate bakoitzean garraiatzen den energia (W/m²).
• Entzumen Ataria: Giza belarriak entzuten hasten den intentsitatea (I₀ = 10⁻¹² W/m²).
• Minaren Ataria: Giza belarriarentzat mingarria den intentsitate minimoa (I = 1 W/m²).
• Soinu Intentsitate Maila: Giza belarrira egokitutako intentsitate eskala aldaketa (β, dB-tan neurtua).

Doppler Efektua

Uhin Fenomenoak

• Huygensen Printzipioa: Uhin fronte bateko puntu guztiak uhin sekundarioen zentro sortzaile bihurtzen dira, abiadura eta maiztasun berdinarekin.
• Difrakzioa: Uhinen hedapenaren desbideraketa oztopo batekin topo egitean.

Errefrakzio Indizea

Errefrakzio indizea (n = c/v) ingurune batek argiaren abiadura nola moteltzen duen neurtzen duen magnitudea da. f = kte, λ = aldatu, n_hutsean = 1

Errefrakzio Legeak

Argi izpiek ingurune batetik bestera pasatzean norabide aldaketa pairatzen dute; hau errefrakzioaren ondorio da. Hauek dira errefrakzioa gobernatzen duten Snellen legeak:

1. 1. Legea: Izpi erasotzailea, errefraktatua eta intzidentzia gainazalaren normala plano berean daude.
2. 2. Legea: Eraso eta errefrakzio angeluen artean erlazio hau betetzen da: n₁sin(e) = n₂sin(r).

Islapen Legeak

Argi izpi bat gainazal lau batera iristean, islatzen den izpiak erasotzailearen angelu berdina osatzen du normalarekin. Halako egoeratan sortzen diren irudiei ispilukoak (espekularrak) deritze, eta irudi argi eta garbiak izaten dira.

1. 1. Legea: Izpi erasotzailea, islatua eta intzidentzia gainazalaren normala plano berean daude.
2. 2. Legea: Eraso angelua eta islapen angelua berdinak dira (hau ispiluko islapena aztertzen dugula kontuan hartuz). ê = î

Muga Angelua

Islapen osoa gertatzen den eraso angelu txikienari, hau da, r̂ = 90º egiten duen angeluari, muga angelua deritzo, eta Snellen hirugarren legean r̂ = 90º eginez lortzen da: n₁sin(ê_LIM) = n₂sin(90º) → sin(ê_LIM) = n₂/n₁

Zuntz Optikoa

Islapen osoa zuntz optikoaren funtsa da. Erabateko islapenari esker, argi izpi bat zuntz optikoan zehar hedatzen da inolako energia galerarik gabe.

Ispilu Lauak

Ispilu lau batean eratzen diren irudiak beti birtualak dira, objektuaren tamaina bera dute, eta berarekiko simetrikoki eratzen dira. R = ∞, n = -n'

Ekuazioak: s' = s, y = y'

Lente Meheak

Lenteak bi dioptrioz eraturiko sistema optiko zentratua adierazten du, gutxienez horietako bat esferikoa izanik, eta kanpoaldeko bi ingurune errefringenteen errefrakzio indizea bera izanik.

• Meheak: Lodiera txikia dute dioptrioaren kurbadura erradioarekin konparatuz. f' > 0
• Lodiak: Beraien loditasunak bi dioptrioen arteko distantzia kontuan hartu beharra dakar, ezin da arbuiatu. f' < 0

Hurbilketa Paraxiala

(n₁sin(e) ≈ n₂sin(r))

• Aberrazioa: Puntu beretik abiatzen diren izpi ezberdinak gero puntu berdinean elkartzen ez direnean.
• Hurbilketa Paraxiala: Angeluak txikiak direnean (θ < 10°) eta aberraziorik ez dagoenean, θ ≈ sin(θ) ≈ tan(θ).

Grabitazio Unibertsalaren Legea

Unibertsoko gorputz guztiek elkar erakartzen dute, beren masen biderkadurarekiko zuzenean proportzionala den edo beren arteko distantzien berbidurarekiko alderantziz proportzionala den indar batekin. F = G × Mm / r²

Akzio-Erreakzio Legea

Osagaiak

• m₁ ≡ 1. gorputzaren masa, [kg]
• m₂ ≡ 2. gorputzaren masa, [kg]
• F₂₁ ≡ m₂ masako partikulak m₁ masakoari eragiten dion indarra, [N]
• F₁₂ ≡ m₁ masako partikulak m₂ masakoari eragiten dion indarra, [N]
• r ≡ bi gorputzen arteko distantzia, [m]
• û ≡ bi partikulak elkartzen dituen zuzenaren norabideko bektore unitarioa, m₁-etik m₂-rako noranzkoa duena.
• û ≡ bi partikulak elkartzen dituen zuzenaren norabideko bektore unitarioa, m₂-tik m₁-rako noranzkoa duena.
• G ≡ grabitazio unibertsalaren konstantea, G = 6,67 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²

Indar Erakarleak

• Indar zentrala da. Indarraren norabidea bi masen zentroak lotzen dituen zuzenarena da.
• Indar kontserbakorra da.
• Norantza: beste masarantz.
• Distantzia indarrak, hau da, urrunera eragiten dute.
• Indarrak bikoteka agertzen dira. Modulu eta norabide bera dute, baina aurkako norantza; ondorioz, akzio-erreakzio printzipioa betetzen dute.
• G konstante unibertsalaren balio berdina ingurune guztietan.
• Gainezartze printzipioa betetzen dute.

Ihes Abiadura

Ihes abiadura m masa batek erdian dagoen gorputzaren eremu grabitatoriotik ihes egiteko behar duen abiadura da. Eremu grabitatoriotik alde egiteko, infinituraino heltzeko nahikoa energia izan behar du. Infinituan, E_p(∞) = 0, eta v = 0 abiadurarekin iristen dela kontsideratzen dugu, E_zin(∞) = 0. Eremu grabitatorioa kontserbakorra denez, energia mekanikoa kontserbatu egiten da. Lurraren kasurako:

E_Lurrean = E_∞ → E_pL + E_zL = 0

Orbitaz Aldatzeko Egin Beharreko Lana

Satelite bat edo gorputz bat orbitaz aldatzeko egin beharreko lana bi orbiten artean dagoen energia desberdintasunari dagokiona da:

W = ΔE_m = (E_z,BUK + E_p,BUK) - (E_z,HAS + E_p,HAS)

Guk egin beharreko lan hori energia zinetiko moduan eman ahal diogu bakarrik, energia potentzialaren aldaketa ez baitago gure esku, orbita bakoitzaren posizioaren arabera baizik.

Coulomben Legea

Bi karga puntualen arteko erakarpen edo alderapen indarra kargen balioen biderkadurarekiko zuzenki proportzionala da eta bien arteko distantziaren karratuarekiko alderantziz proportzionala.

F = K × Qq / r²

Akzio-Erreakzio Legea

Osagaiak

• q₁ ≡ 1. gorputzaren karga, [C]
• F₂₁ ≡ q₂ kargak q₁ kargari eragiten dion indarra, [N]
• r ≡ bi gorputzen arteko distantzia, [m]
• û ≡ bi partikulak elkartzen dituen zuzenaren norabideko bektore unitarioa, 2-tik 1-erako noranzkoa duena.

Korronte Elektrikoek Sorturiko Eremuak

Korronte elektrikoa mugimenduan dauden kargak dira. Mugimendu honekin lotuta, eremu magnetiko bat sortzen da. Korrontearen intentsitatea honela definitzen da:

I = dq/dt

Korronte Elementu Baten Gaineko Indar Magnetikoa

Korrontea karga elektrikoen zirkulazioa da. Karga bakoitzak indar magnetikoaren eragina jasaten du, eta eroaleak indar magnetiko guztien erresultantea pairatzen du.

Indarraren Modulua

F = IlBsin(α)

• F: eroaleak pairatzen duen indar magnetikoa, [N]
• I: eroalean zehar dabilen korrontearen intentsitatea, [A]
• B: eremu magnetikoaren intentsitatea, [T]
• α: eroalea eta eremu magnetikoaren arteko angelua, [º]