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Calculadoras de Física — Mecánica, Electricidad y Óptica

Las calculadoras de física cubren los principales bloques temáticos de la física clásica y moderna: mecánica clásica (energía, fuerzas, cinemática), electromagnetismo (Ley de Coulomb, fuerza electromotriz), termodinámica (calor específico, dilatación), hidrodinámica (ecuación de Bernoulli) y física nuclear (decaimiento radiactivo).

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Contenido educativo

Física esencial: de Newton a la electrodinámica

Energía cinética y potencial: la base de la mecánica

Energía cinética: Ec = ½mv². Energía potencial gravitatoria: Ep = mgh. Conservación de energía: Ec + Ep = constante (sin rozamiento). Aplicación: una pelota de 0.5kg que cae desde 10m alcanza velocidad: v = √(2gh) = √(2×9.8×10) = 14 m/s justo antes de impactar.

Ley de Coulomb: fuerzas eléctricas

La fuerza eléctrica entre dos cargas: F = k × q₁ × q₂ / r². Donde k = 8.99×10⁹ N·m²/C². Dos cargas de 1μC separadas 10cm: F = 8.99×10⁹ × (10⁻⁶)² / (0.1)² = 0.899 N. Si las cargas son del mismo signo, la fuerza es repulsiva; si son de signo contrario, es atractiva.

Péndulo: período e independencia de la masa

El período de un péndulo simple: T = 2π × √(L/g). Donde L es la longitud del péndulo en metros y g la aceleración gravitacional (9.8 m/s²). Importante: el período NO depende de la masa del péndulo ni de la amplitud (para oscilaciones pequeñas <15°). Un péndulo de 1m: T = 2π × √(1/9.8) = 2.006 segundos.

Preguntas frecuentes

FAQ sobre física

¿Cómo calculo la energía cinética? +
Ec = ½ × m × v². Un auto de 1.500kg a 100 km/h (27.78 m/s): Ec = 0.5 × 1500 × 27.78² = 578.703 J ≈ 579 kJ. Esto equivale a la energía de ~138 gramos de TNT, lo que explica la peligrosidad de los accidentes a alta velocidad.
¿Cuál es la diferencia entre caída libre y velocidad terminal? +
En caída libre (sin resistencia del aire): v = g×t, h = ½g×t². La velocidad terminal se alcanza cuando la fuerza de arrastre del aire iguala la fuerza gravitacional. Para una persona en caída libre: ~53 m/s (~190 km/h) en posición de estrella. La calculadora calcula ambos casos.
¿Qué es el torque y cómo se calcula? +
Torque (o momento de fuerza) τ = F × d × sen(θ). Donde F es la fuerza, d la distancia al eje de rotación y θ el ángulo entre F y d. En práctica: aflojar un tornillo con una llave de 30cm aplicando 50N perpendicular al mango → τ = 50 × 0.30 × sen(90°) = 15 N·m.
¿Qué es el decaimiento radiactivo y cómo calculo la vida media? +
Ley de decaimiento: N(t) = N₀ × e^(-λt). La vida media T½ = ln(2)/λ. Aplicación en medicina nuclear: el Tecnecio-99m tiene T½ = 6 horas. Después de 24h (4 vidas medias), solo queda (1/2)⁴ = 6.25% de la actividad original. La calculadora calcula la actividad restante en cualquier momento.

Aviso legal y transparencia editorial

Las calculadoras de física de PlanetaCalculadoras.com son herramientas de referencia informativa. Para aplicaciones en física nuclear, médica o industrial, los cálculos deben ser realizados y validados por físicos o ingenieros nucleares certificados.