El curso de Física SL del Bachillerato Internacional (IB) está diseñado para proporcionar a los estudiantes una comprensión de los principios y conceptos que subyacen en el funcionamiento del mundo físico.
A lo largo del curso, los estudiantes encuentran una amplia gama de terminología y definiciones clave esenciales para su comprensión del tema. Este artículo analizará algunos de los términos y conceptos más importantes en IB Física SL y discutir su significado.
Terminologías y definiciones en IB Physics SL
Energía
La energía es un concepto fundamental en física y se define como la capacidad de realizar un trabajo. Es una cantidad escalar que puede transferirse de un objeto a otro o convertirse de una forma a otra. La unidad de energía es el joule (J), que se define como la cantidad de energía necesaria para realizar un trabajo de un newton (N) en una distancia de un metro (m).
Comprender el concepto de energía es esencial en IB Physics SL porque es la base de muchos de los otros conceptos del curso, incluidos el trabajo, la potencia y la energía potencial. Los estudiantes deben ser capaces de aplicar los principios de la conservación de la energía para resolver problemas relacionados con sistemas mecánicos, circuitos eléctricos y otros fenómenos físicos.
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FORCE
La fuerza se define como cualquier influencia que hace que un objeto experimente un cambio en el movimiento. Es una cantidad vectorial, lo que significa que tiene tanto magnitud como dirección y se mide en newtons (N). De acuerdo con la segunda ley del movimiento de Newton, la fuerza neta que actúa sobre un objeto es proporcional a su masa y aceleración, o F = ma.
En IB Physics SL, los estudiantes estudian el comportamiento de los objetos bajo la influencia de fuerzas y deben poder aplicar los principios de fuerza y movimiento para resolver problemas que involucran fuerzas, como calcular las fuerzas que actúan sobre un objeto en equilibrio o determinar la movimiento de un proyectil.
Trabajo
El trabajo se define como el producto de la fuerza aplicada a un objeto y la distancia sobre la que se aplica. Es una cantidad escalar y se mide en julios (J). La fórmula para el trabajo es W = Fd, donde W es trabajo, F es fuerza y d es la distancia sobre la cual se aplica la fuerza.
En IB Physics SL, los estudiantes estudian los principios del trabajo y la energía y deben poder aplicar estos conceptos para resolver problemas que involucran sistemas mecánicos y otros fenómenos físicos. Deben poder calcular el trabajo realizado sobre un objeto por una fuerza y determinar el cambio en la energía cinética y potencial del objeto como resultado.
Potenciar
La potencia se define como la velocidad a la que se realiza el trabajo o la velocidad a la que se transfiere la energía. Es una cantidad escalar y se mide en vatios (W). La fórmula para la potencia es P = W/t, donde P es potencia, W es trabajo y t es tiempo.
En IB Physics SL, los estudiantes estudian los principios de la potencia y deben poder calcular la potencia de salida de un sistema, como un motor eléctrico o un motor térmico. También deben poder determinar la eficiencia de un sistema, que es la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada.
Ondas
Las ondas son perturbaciones que se propagan a través de un medio o espacio. Se pueden describir por su longitud de onda, frecuencia, amplitud y velocidad. La longitud de onda es la distancia entre dos picos o valles consecutivos, la frecuencia es el número de ondas que pasan por un punto en un tiempo dado, la amplitud es el desplazamiento máximo de la onda desde su posición de equilibrio y la velocidad es la velocidad a la que la onda se propaga.
En IB Physics SL, los estudiantes estudian el comportamiento de las ondas y deben poder aplicar los principios de la mecánica ondulatoria para resolver problemas relacionados con el sonido, la luz y otras formas de radiación electromagnética. También deben poder explicar las propiedades de las ondas, como la interferencia, la difracción y la polarización.
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Campos eléctricos
Los campos eléctricos son regiones del espacio alrededor de partículas cargadas donde se ejerce una fuerza sobre otras partículas cargadas. La fuerza de un campo eléctrico se mide en voltios por metro (V/m). La dirección del campo eléctrico se define como la dirección en la que se movería una carga de prueba positiva si se colocara en el campo.
En IB Physics SL, los estudiantes estudian el comportamiento de partículas cargadas en campos eléctricos y deben poder calcular la fuerza del campo eléctrico en un punto dado en el espacio. También deben ser capaces de explicar el comportamiento de partículas cargadas en campos eléctricos, incluidos los conceptos de potencial eléctrico y capacitancia.
Los campos magnéticos
Los campos magnéticos son regiones del espacio alrededor de imanes o partículas cargadas en movimiento donde se ejerce una fuerza sobre otras partículas cargadas. La fuerza de un campo magnético se mide en tesla (T). La dirección del campo magnético se define como la dirección a la que apuntaría la aguja de una brújula si se colocara en el campo.
En IB Physics SL, los estudiantes estudian el comportamiento de partículas cargadas en campos magnéticos y deben poder calcular la fuerza del campo magnético en un punto dado en el espacio. También deben ser capaces de explicar el comportamiento de partículas cargadas en campos magnéticos, incluidos los conceptos de inducción magnética y efecto Hall.
Quantum Mechanics
La mecánica cuántica es una rama de la física que describe el comportamiento de la materia y la energía a nivel atómico y subatómico. Implica los conceptos de dualidad onda-partícula, principio de incertidumbre y superposición cuántica.
En IB Physics SL, los estudiantes estudian los principios de la mecánica cuántica y deben poder explicar el comportamiento de las partículas a nivel atómico y subatómico. También deben poder aplicar los principios de la mecánica cuántica para resolver problemas que involucran partículas, como calcular los niveles de energía de un átomo o las probabilidades de diferentes resultados en un experimento cuántico.
Relatividad
La relatividad es una rama de la física que describe el comportamiento de los objetos a altas velocidades y en fuertes campos gravitatorios. Implica los conceptos de dilatación del tiempo, contracción de la longitud y el principio de equivalencia.
En IB Physics SL, los estudiantes estudian los principios de la relatividad y deben ser capaces de explicar el comportamiento de los objetos a altas velocidades y en fuertes campos gravitatorios. También deben ser capaces de aplicar los principios de la relatividad para resolver problemas relacionados con objetos, como calcular la dilatación del tiempo de un reloj en movimiento o el corrimiento al rojo gravitacional de la luz.
En conclusión, comprender la terminología y las definiciones clave en Física SL del IB es fundamental para que los alumnos desarrollen una comprensión profunda de la materia. Energía, fuerza, trabajo, potencia, ondas, campos eléctricos, campos magnéticos, mecánica cuántica y relatividad son conceptos fundamentales que forman la base del curso. Al dominar estos conceptos, los estudiantes pueden desarrollar sus habilidades para resolver problemas y prepararse para futuros estudios en física y otros campos relacionados.
