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FÍSICA 2º BACHILLERATO
INTERACCIÓN GRAVITATORIA
2.1
Ley de la Gravitación Universal. Consecuencias
Enunciar la ley de gravitación indicando su expresión matemática
Explicar cada uno de sus términos
Consecuencias
2.2
4
3
3
Concepto de campo. Campo conservativo.
Definición de campo como función matemática
Tipos ce campos (escalares, vectoriales)
Definición de campo (de fuerza) conservativo
Campo escalar (de energía) asociado al campo conservativo anterior
Representación gráfica de los campos
2.3
El campo gravitatorio creado por una o varias partículas. Líneas
de fuerza.
Definición de campo gravitatorio, expresión matemática
3
Intensidad del campo gravitatorio creado por una partícula; Explicar 2
cada uno de sus términos
Superposición de campos
2
Representación del campo gravitatorio. Hacer dibujos
3
2.4
Energía potencial gravitatoria. Potencial gravitatorio.
(Se plantea el problema de determinar el trabajo realizado por las fuerzas
gravitatorias, sin demostración, para introducir el concepto de energía
potencial. Para establecer que el campo gravitatorio es conservativo usar
su condición de central)
Deducir la energía potencial gravitatoria a partir del campo de fuerzas
Elección del origen de energía potencial
Definir potencial gravitatorio. Deducir su relación con el trabajo del
campo
Superficies equipotenciales
2.5
Campo gravitatorio terrestre. Energía
proximidades de la superficie terrestre.
potencial
en
Definir el campo (intensidad) gravitatorio explicando cada uno de sus 5
términos. Valor de go.
Deducir de la forma general de la energía potencial el valor en las 5
proximidades de la superficie (mgh)
las
2.6
Estudio del movimiento de estrellas, planetas y satélites y de la
velocidad de escape.
Deducción de la velocidad y la energía en una órbita circular.
Deducción de la velocidad de escape
Tipos de órbitas según el valor (>0 o <0) de la energía. Tipos de satélites
(LEO, MEO y GEO)
Calcular la velocidad y energía de lanzamiento
Movimiento de planetas y estrellas. Materia oscura
2.7
Viajes a través del espacio.
El problema de los tres cuerpos. Caos determinista.
Puntos de Lagrange. Utilidad.






PROBLEMAS:
Consecuencias de la ley de G.U.: determinación de la masa de cuerpos celestes,
intensidad del campo en planetas.
Determinación de la intensidad del campo creado por varias masas
Determinación del potencial creado por una distribución de masas
Variación de la intensidad del campo gravitatorio con la altura
Aplicación de consideraciones energéticas: velocidad de escape, altura alcanzada
por proyectiles, caída de meteoritos, lanzamiento de satélites.
Movimiento de satélites; satélites geoestacionarios.
Tiempo estimado: 20 horas
3 ONDAS
Movimiento ondulatorio
3.1
Concepto y tipos de ondas. Función de onda.
Definición de onda
3
Función general de onda ( f=f(xvt) )
3
Tipos de ondas (según el tipo de clasificación: longitudinales, 4
transversales; mecánicas, electromagnéticas; planas, circulares,
esféricas, etc.). Ejemplos.
3.2
Ondas armónicas. Magnitudes fundamentales. Ecuación de las
ondas armónicas unidimensionales.
Deducir la expresión general de la ecuación
Ver la Doble periodicidad.
Explicar cada uno de sus términos e indicar las unidades
Expresión de la ecuación en formas distintas
3.3
4
2
2
2
Energía transmitida por las ondas armónicas. (Recurrir al caso
cuerdas para generalizar después)
Deducir la energía mecánica (en función de la amplitud y de la 4
frecuencia)
Definir Intensidad. Unidades
2
Atenuación. Relación entre intensidad, amplitud y distancia
4
3.4
Superposición e interferencia de ondas armónicas.
Definición
Deducción de la ecuación general (para igual A y )
Deducción de las condiciones de máximo y mínimo
3.5
Principio de Huygens. Leyes de la reflexión y refracción de ondas.
Difracción.
(Estudio cualitativo. La utilización de las TIC facilita la visualización de estas propiedades)
Enunciar el P. de Huygens. Propagación. Dibujos
Explicar la reflexión aplicando el P. de Huygens. Enunciar sus leyes.
Dibujo
Explicar la refracción aplicando el P. de Huygens. Enunciar sus leyes.
Dibujo
Explicar la interferencia y la difracción aplicando el P. de Huygens
5
5
3.6
El sonido. Nivel de intensidad sonora.
El sonido. Velocidad del sonido en distintos medios
Intensidad sonora. Definición y unidades
Relación entre I y B
Umbral de audición y umbral de dolor. Contaminación acústica
Efecto Doppler
Aplicaciones de las ondas sonoras.
PROBLEMAS:
 Obtención de la amplitud, frecuencia, longitud de onda, velocidad de la onda,




fase, velocidad de las partículas, etc. A partir de la ecuación de la onda
armónica.
Deducir la ecuación de la onda armónica unidimensional a partir de las
magnitudes que caracterizan el movimiento ondulatorio.
Calcular la intensidad de ondas en función de la distancia.
Comprobar la condición de interferencia constructiva y destructiva para el caso
de dos ondas coherentes.
Nivel de intensidad sonora (dB)
Tiempo estimado: 18 horas
4 OPTICA
4.1
Propagación en medios materiales: índice de refracción
(Aproximación de rayos en óptica geométrica. Demostrar la propagación
rectilínea de la luz)
Propagación en distintos medios. Velocidad de propagación.
Definición del índice de refracción
Aproximación al rayo (sombra, penumbra)
4.2
Reflexión de la luz (Mencionar también la difusa para luego
comprender la visión de objetos)
Reflexión especular y difusa
Enunciar las leyes de la reflexión
4.3
3
4
3
4
6
Imágenes obtenidas por reflexión: espejos planos
Espejos planos, relación entre objeto e imagen. Dibujo
4.4
Refracción de la luz. Reflexión total. Fibras ópticas.
Estudio experimental de las leyes de Snell de la refracción.
Explicar la refracción
Enunciar sus leyes
Explicar la reflexión total y calcular el ángulo límite
Explicar la fibra óptica y enumerar algunas aplicaciones
4.5
2.5
2.5
2.5
2.5
Imágenes obtenidas por refracción: lentes delgadas
(¿Cómo construir la imagen? Criterio de signos. Ecuación general.
Aumento. Potencia)
Convenio de signos y aproximación paraxial
Ecuación general de las lentes. Hacer los dibujos
Focales, potencia, aumento. Tipos de lentes
Construcción de imágenes
4.6
Defectos de la vista. Corrección.
El ojo. Explicar la acomodación del ojo
2.5
Definir y ver la corrección de: miopía, presbicia, hipermetropía y 5
astigmatismo.
Hacer dibujos para miopía y presbicia/hipermetropía
2.5
4.7
Otros instrumentos ópticos: la lupa, el microscopio, telescopio y
cámara fotográfica. (Breve descripción, como verificación de las ideas
de la óptica geométrica).
Indicar
Indicar
Indicar
Indicar
rayos
que es la lupa. Hacer dibujo de la marcha de rayos
que es el telescopio. Hacer dibujo de la marcha de rayos
que es el microscopio. Hacer dibujo de la marcha de rayos
que es la cámara fotográfica. Hacer dibujo de la marcha de
4.8
Dispersión. El espectro visible. El prisma óptico.
Explicar la dispersión
Comentar el espectro visible
Explicar la desviación de un rayo de luz por el prisma. Dibujo
El color de los cuerpos
4.9
Difracción e interferencias
(Estudio cualitativo y experimental que ayude a comprender cómo se
pudo dar un final provisional al debate onda-partícula. Observación de la
descomposición de la luz en redes de difracción)
Explicar la difracción (por medio de Huygens) y su relación con 
Indicar que son las interferencias y la posición de máximos y mínimos
en la experiencia de Young.
Comentar el significado del experimento de Young para decantarnos por
la luz como onda
4.10
Polarización. (Estudio cualitativo. Realizar experiencias sencillas con
objetos cotidianos)
Indicar en qué consiste la polarización
Ver que solamente es válido para las transversales
Comentar sobre los polarizadores y enunciar algún ejemplo
PROBLEMAS:
Cálculos que permitan determinar la posición y el tamaño de imágenes
formadas en espejos planos y lentes delgadas.
 Explicar las características de las imágenes a partir de resultados numéricos y
construcciones gráficas
 Leyes de la reflexión y de la refracción.

Tiempo estimado: 18 horas
5. INTERACCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Interacción eléctrica
5.1
Concepto de carga eléctrica. Ley de Coulomb
Describir algún fenómeno de electrización
Propiedades de la carga: cuantificación y conservación. Unidad de carga
Enunciar la ley. (indicación de cargas puntuales)
Explicar cada uno de sus términos. Permitividad
5.2
2
2
3
3
Campo eléctrico creado por una o varias cargas puntuales.
Líneas de fuerza.
Explicación del campo eléctrico. Explicar cada uno de los términos que 3
aparecen
Principio de superposición
3
Definición de líneas y representar el campo creado por una carga
4
5.3
Estudio energético de la interacción eléctrica: Energía
potencial eléctrica, potencial eléctrico y diferencia de
potencial. Superficies equipotenciales.
Expresión de la energía potencial eléctrica. Elección del origen. Dibujo
Definición de potencial eléctrico. Unidades. Potencial de un sistema de
cargas
Relación entre trabajo del campo y variación de potencial
Definición de superficies equipotenciales, relación con las líneas de
campo. Dibujo (para una única carga). Trabajo en una superficie
equipotencial
5.4
Relación entre el campo y el potencial.
Descripción de la relación matemática que partiendo del campo llegamos
a la de potencial
Descripción de la relación matemática que partiendo del potencial
llegamos a la de campo. Vector gradiente
Vector gradiente: comentar la dirección de máxima variación
Relación entre el campo y potencial en un campo eléctrico uniforme
5.5
Movimiento de cargas puntuales en campos eléctricos.
Explicar el movimiento de una carga puntual q en el campo eléctrico
creado por otras cargas puntuales. ¿Cálculo de velocidades?
Aplicar la 2ª ley de Newton a una carga puntual que se mueve en la
dirección de un campo eléctrico uniforme. Dibujo
Lo mismo si lo hace en dirección perpendicular. Calcular la ecuación de
la trayectoria. Dibujo
3
2
2,5
2,5
5.6
Teorema de Gauss. Campo eléctrico creado por un elemento continuo:
esfera, hilo, placa.
Definición del flujo eléctrico y expresión matemática
Cálculo del flujo a través de una superficie esférica en cuyo centro hay
una carga eléctrica puntual. Generalización del resultado a una
superficie cerrada cualquiera. Principio de superposición
Aplicación del teorema de Gauss a una esfera, un hilo conductor y una
placa plana uniformemente cargados.
5.7
Propiedades eléctricas de la materia: conductores y dieléctricos;
permitividad. (Estudio cualitativo).
Definición de conductor en equilibrio; cargas en la superficie externa,
E nulo en el interior, cargas en las puntas, superficie equipotencial del
conductor
Jaula de Faraday
Definir la capacidad de un conductor.
Dieléctricos: Definir dipolo, orientación en campos eléctricos.
Polarización de la materia: para átomos y moléculas.
Comportamiento de un dieléctrico en el interior de un campo eléctrico:
campo inducido y campo total.
5.8
Analogías y diferencias con el campo gravitatorio.
Analogías: centrales, conservativos, definición de campo escalar 5
energías, líneas de campo abiertas y perpendiculares a las superficies
equipotenciales, (para cargas puntuales: el campo decrece con 1/r 2), etc.
Diferencias: cargas + y –; fuentes y sumideros; atracción y repulsión; en 5
mov. creación campo magnético; apantallamiento campo eléctrico, etc
PROBLEMAS:
 Campo creado por una distribución de cargas puntuales. Fuerza sobre una
carga puntual.
 Cálculo del potencial
 Relación entre el campo y el potencial en un campo eléctrico constante.
 Uso del carácter conservativo del campo (trabajo, teorema de
conservación)
 Situaciones en las que aparezcan también fuerzas mecánicas (ej. péndulos
electroestáticos)
 Trayectoria y movimiento de partículas cargadas en campos uniformes
tangentes o perpendiculares a su movimiento.
Interacción magnética
5.9
Fenomenología magnética básica: imanes, experiencia de
Oersted.
Imanes naturales; Brújula, polos magnéticos y polos de la Tierra
Descripción de la experiencia de Oersted
5.10
Campo magnético. Fuerza magnética sobre una carga en
movimiento: Fuerza de Lorentz. Vector campo B.
Campo magnético (creación por carga en movimiento). Inducción
magnética
Representación por líneas de campo. Dibujo, diferencias con las líneas
ce campo eléctrica
Enunciar la fuerza magnética sobre una carga. Explicar cada uno de sus
términos. Dibujo
Unidades
5.11
6
4
3
2
4
1
Movimiento de partículas cargadas en campos magnéticos
uniformes. (Alusión a sus aplicaciones técnicas y científicas)
Carga moviéndose perpendicularmente al campo. Cálculo del radio y 8
período de la órbita
Carga moviéndose con un cierto ángulo respecto al campo
2
Explicación del ciclotrón y espectrómetro.
5.12
Fuerza magnética sobre una corriente eléctrica
Explicar el movimiento de las cargas dentro del conductor
1
Deducción de la fórmula planteando el conductor perpendicular al campo 7
Dibujar los vectores B, v y F
2
5.13
Campo magnético creado por una corriente eléctrica
Ley de Ampére
Explicar de qué factores depende B para un conductor rectilíneo
infinito. Permeabilidad magnética
Dibujo de las líneas de campo
5.14
Campo magnético en el interior de una espira circular y de un
solenoide
Expresión. Unidades
Hacer dibujos y ver el sentido del campo según el de la corriente
Generalizar al solenoide
5.15
Interacciones entre corrientes rectilíneas paralelas. Definición
de amperio.
Deducción de la fuerza entre corrientes paralelas. Fuerza por unidad 5
de longitud
Dibujo de las fuerzas y campos para dos corrientes paralelas
2,5
Definición de amperio
2,5
5.16
Analogías y diferencias entre los campos eléctrico y magnético.
ANALOGÍAS: dos tipos, fuerzas atractivas/repulsivas, fuerzas sobre 3
carga eléctrica, existencia de dipolos, (dependientes de la distancia)
DIFERENCIAS: conservativo, energía potencial, separación de 7
cargas/polos, líneas de campo, central, fuerza sobre cargas en reposo,
sentido de la fuerza, unidad carga
PROBLEMAS:
 Movimiento de partículas cargadas en campos magnéticos uniformes
perpendiculares a la trayectoria o en combinación con campos eléctricos.
Radio de la circunferencia.
 Frecuencia de un ciclotrón
 Campos creados por una corriente, una espiras,….
 Fuerza entre campos, cargas y conductores para aplicación inmediata de
expresiones.
 Campos magnéticos creados por uno o dos conductores rectilíneos muy
largos y en el interior de solenoides.
Inducción electromagnética
5.17
Experiencias de Faraday y de Henry.
Describir algunas experiencias de Faraday (movimiento de un imán en un 4
circuito, abrir/cerrar un circuito próximo a otro)
Describir como cambia la intensidad de la corriente y el sentido según 4
se acerca/aleja el imán o se abra/cierra el circuito
Hacer algún dibujo
2
5.18
Flujo magnético. Leyes de Faraday y Lenz (Demostración
mediante aplicaciones virtuales interactivas)
Definición de flujo. Expresión matemática. Dibujo
Enunciar las leyes de Faraday y Lenz.
5.19
4
6
Generación de corrientes alternas (Evolucionar mediante la idea
de inducción hasta un alternador y deducir la expresión de la f.e.m.
inducida)
Descripción de alternador. Dibujo
3
Deducción de la f.e.m. Gráfica
4
Intensidad en un circuito con R. Gráfica. Definición de los valores 3
eficaces de la f.e.m. e intensidad. ¿Potencia?
5.20
Campo electromagnético. Ondas electromagnéticas. (Comprensión
cualitativa de la síntesis de Maxwell. Unificación de los temas de la luz
y el electromagnetismo).
Concepto de campo electromagnético.
Onda electromagnética. Dibujo. Velocidad de propagación; coincidencia
con la velocidad de la luz. Unificación o.e.m y luz (todo cualitativamente)
5.21
Ondas electromagnéticas
Definición. Dibujo.
Propiedades: velocidad, longitud de onda, frecuencia, energía.
Espectro electromagnético (clasificación según su frecuencia).
Aplicaciones (enumerar alguna para cada tipo), posibles efectos sobre
los seres vivos.
2.5
2.5
2.5
2.5
PROBLEMAS:
 Cálculo de la f.e.m. inducida, obteniendo la expresión del flujo magnético que

atraviesa una espira, bobina o circuito de Henry.
Relación  e i en circuitos con sólo resistencia óhmica
Tiempo estimado: 31 horas
6 INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA RELATIVISTA, CUÁNTICA Y NUCLEAR
Relatividad
6.1
La relatividad en la mecánica clásica
Sistemas de referencia inerciales y no inerciales
Transformaciones de Galileo
Limitaciones de la física clásica
El experimento de Michelson-Morley (Dada su complejidad será
suficiente dar a conocer su resultado)
6.2
Fundamentos de la teoría de la relatividad especial
Postulados de Einstein
Transformaciones de Lorentz
Algunas implicaciones de la física relativista. Contracción de la longitud,
dilatación del tiempo.
Paradojas asociadas a la Teoría Especial de la Relatividad
6.3
Masa y energía relativistas (Puede recurrirse a la idea de velocidad
límite y al relato de la experiencia de Bertozzi)
Masa relativista
Energía relativista
Principio de conservación de la masa y la energía
PROBLEMAS
 Calculo de la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud aplicando las
transformaciones de Lorentz.
 Expresar la relación entre la masa en reposo de un cuerpo y su velocidad con
la energía del mismo a partir de la masa relativista.
Física cuántica
6.4
Radiación del cuerpo negro. Cuantización de la energía.
Ración térmica del cuerpo negro. Catástrofe del ultravioleta.
Hipótesis de Plank.
Efecto de la radiación sobre los seres vivos.
6.5
Efecto fotoeléctrico. Cuantización de la radiación.
Describir el efecto fotoeléctrico.
Interpretación clásica.
Interpretación de Einstein. Ecuación.
6.6
Espectros atómicos.
Espectros de emisión y de absorción.
El átomo de Bohr
6.7
Mecánica cuántica.
Dualidad onda-corpúsculo. Hipótesis de De Broglie.
Principio de indeterminación de Heisemberg
Mecánica ondulatoria.
El láser. Funcionamiento y aplicaciones.
PROBLEMAS


Relación entre la frecuencia, la longitud de onda. Energía de un fotón.
Trabajo de extracción y la energía cinética de los fotoelectrones,
potencial de frenado.
Tiempo estimado: 7 horas
Física nuclear y de partículas
6.8
6.9
6.10
6.11
6.12
6.13
6.14
6.15
Descubrimiento de la radiactividad (Revisión histórica)
El núcleo atómico (Primeras ideas)
Descubrimiento del neutrón. Isótopos.
Estabilidad nuclear. Energía de enlace.
Desintegración radiactiva. (Conservación de la carga y la energía)
Velocidad de desintegración. Vida media
Reacciones nucleares. Fisión y fusión.
Efectos biológicos de la radiación
Tiempo estimado: 7 horas