Physics data booklet Sep 07 - EN - FÍSICA Y QUÍMICA · 2015. 4. 16. · Si y = ab c ∆b ∆c y a...

Cuadernillo de datos

Programa del Diploma

Física Primeros exámenes: 2009

Últimos exámenes: 2015

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Programa del Diploma

Cuadernillo de datos de Física

Primeros exámenes: 2009 Últimos exámenes: 2015

4027a

Programa del DiplomaCuadernillo de datos de Física

Versión en español del documento publicado en marzo de 2007 con el título Physics—data booklet

Publicada en septiembre de 2007 Edición revisada publicada en enero de 2015

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Índice

Constantes fundamentales 1

Factores métricos (SI) 2

Factores de conversión 3

Símbolos de circuitos eléctricos 4

Ecuaciones: temas troncales y TANS 5

Ecuaciones: opciones del NM 11

Ecuaciones: opciones del NM y del NS 13

Ecuaciones: opciones del NS 15

1

g

G

N

R

k

σ

k

0ε

0μ

c

h

e

me

m

m

u

6,67 10 11 2 kg 2

6,02 1023 1

1 1

1,38 10 23 1

5,67 10 8 −2 −4

8,99 109 2 C 2

8,85 10 12 C2 1 m 2

4 10 7 1

3,00 108 m s 1

6,63 10 34 J s

1,60 10 19 C

9,110 10 31 kg 0,000549 u 0,511 MeV c 2

1,673 10 27 kg 1,007276 u 938 MeV c 2

1,675 10

27 kg 1,008665 u 940 MeV c 2

1,661 10

27 kg 931,5 MeV c 2

9,81m s−2 Aceleración de caída libre (superficie de la Tierra)

,

Constante de Avogadro

Constante de los gases

Constante de Coulomb

Permitividad del vacío

Permeabilidad del vacío

Velocidad de la luz en el vacío

Constante de Planck

Carga elemental

Masa en reposo del neutrón

Constante de Boltzmann

Constante de Stefan–Boltzmann

Constante gravitatoria

Masa en reposo del electrón

Masa en reposo del protón

Unidad de masa atómica unificada

−−


Cantidad Símbolo Valor aproximado


Constantes fundamentales

2

T

G

M

k

h

da

d

c

m

µ

n

p

f

1012

109

106

103

102

101

10–1

10–2

10–3

10–6

10–9

10–12

10–15

Valor



Factores métricos (SI)

Prefijo Abreviatura/símbolo

tera

giga

mega

kilo

hecto

deca

deci

centi

milli

micro

nano

pico

femto

3

1 año-luz (al) = 9,46×1015 m

1 parsec (pc) = 3,26 al

1 unidad astronómica (UA) =1,50×1011 m

1 radián (rad) = °π

1 kilovatio-hora (kW h) = 3,60×106 J

1 atm = 1,01×10 N m−2 = 101 kPa = 760 mm Hg

180

5



Factores de conversión

4 © Organización del Bachillerato Internacional, 2007


Símbolos de circuitos eléctricos

pila batería

lámpara (bombilla)

interruptor amperímetro A

voltímetro V resistor variable

resistor potenciómetro

resistoresdependientes de laluz (LDR)

termistor

transformador elemento calefactor

amplificadoroperacional (AO)

V

V

Vs

fuente de c.a.

5

Tema 1: La física y las mediciones físicas

Si y = a ± b

entonces ∆y = ∆a + ∆b

Si y = abc

∆b ∆cy a b c

entonces ∆y =

∆a + +

H

V

cossen

A AA A

θθ

==

θ

AV A

AH

Nota: Todas las ecuaciones se relacionan con el valor de las cantidades únicamente. No se ha utilizado la notación para los vectores.



Ecuaciones: temas troncales y TANS

Temas troncales Temas adicionales del Nivel Superior

6

Tema 2: Mecánica

2u vs t+

=

212s ut at= +

2 2 2v u as= +

F ma=

p mv=

pFt

∆=

∆

Impulso = F∆t = m∆v

W = Fs cosθ

12EC = mv

2

C 2pEm

=

E mg h∆ = ∆P

potencia = Fv 2 2

2

4πv rar T

= =

Tema 3: Física térmica

FPA

=

Q mc T= ∆

Q = mL

Tema 10: Física térmica

PV nRT=

W P V= ∆

Q U W= ∆ +




2

7

Tema 4: Oscilaciones y ondas

2πω =

00

T

x = x senω t ; x = x cosω t

v = v0 cosω t ; v = −v0 senω t

2 20( )v x xω= ± −

2 2 21C 02 ( )E m x xω= −

2 21C(máx) 02E m xω=

2 21T 02E m xω=

v f λ=

1 2 2

2 1 1

senn vn senθ v

θ= =

diferencia de caminos = nλ

12 diferencia de caminos = (n + )λ

Tema 11: Fenómenos ondulatorios

f f′ = fuente en movimiento

′ =f f observador en movimiento

vf fc

∆ =

bλθ =

1,22bλθ =

20 cosI I θ=

tann φ=

f

vv u

±

ov uv±




8

Tema 5: Corrientes eléctricas

212Ve mv

qIt

∆=

∆

VRI

=

R LA

ρ=

22 VP VI I R

R= = =

( )I R rε = +

1 2R R R= + +⋅⋅⋅

1 2

1 1 1R R R

= + +⋅⋅⋅

Φ = BAcosθ

ε = Bvl

p ps

p s s

V NII V N

= =

0rcm 2

II =

0rcm 2

VV =

0 rcm

0 rcm

V VRI I

= =

máx 0 0P I V=

1m 0 02P I V=

Tema 6: Campos y fuerzas

1 22

m mF Gr

= 1 22

q qF kr

=

Fgm

=FEq

=

1 22

04πq qF

ε r=

F = qvB senθ

F = BILsenθ

p∆∆ =

EVm

p∆∆ =

EVq

GmVr

= −04

kq qVr rε

= =π

Vgr

∆= −

∆VEx

∆= −

∆


Tema 12: Inducción electromagnética



Tema 9: Movimiento en campos de fuerza

tε = −N ∆Φ

∆

9

Tema 7: Física atómica y nuclear

E = mc2

Tema 13: Física cuántica y física nuclear

E hf=

hf Eφ= +

0

máx

hf = hf + eV

hpλ

=

2 2

C 2e8

n hEm L

=

4πhx p∆ ∆ ≥

4πhE t∆ ∆ ≥

0eλ−= tN N

ΔΔNAt

= −

0eλλ λ −= = tA N N




12

Tλ

= ln 2

10

Tema 8: Energía, potencia y cambio climático

31

212

potencia = 2 Aρ v

A gvρ

I = A

albedo =

s

QCA T

=∆

potencia = σ AT 4

potencia = eσ AT 4

( )e s

s

I I tT

C− ∆

∆ =




potencia dispersada total

potencia incidente total

potencia

potencia por unidad de longitud =

11

Opción A: Visión y fenómenos ondulatorios

f f′ = fuente en movimiento

′ =f f

vf fc

∆ =

bλθ =

1,22bλθ =

20 cosI I θ=

tann φ=

Opción B: Física cuántica y física nuclear

E = hf

hf = φ + E

0

máx

hf = hf + eV

hpλ

=

2 2

C 2e8

n hEm L

=

4πhx p∆ ∆ ≥

4πhE t∆ ∆ ≥

0etN N λ−=

ΔΔNAt

= −

0etA N N λλ λ −= =

Opción C: Tecnología digital

G = −

F1 RGR

= +

f

vv u

±

ov uv±

observador en movimiento


Ecuaciones: opciones del NM

FRR


12

Tλ

= ln 2

12

Opción D: Relatividad y física de partículas

2

2

1

1 vc

γ =

−

0t tγ∆ = ∆

0LLγ

=

4πhE t∆ ∆ ≥

4πhRmc

≈

E hf=

Ecuaciones: opciones del NM


13

Opción E: Astrofísica

4L ATσ=3

máx (metros) = 2,90 10

(kelvin)Tλ

−×

( ) ( )1parsecd

p=

24πLbd

=

m − M = 5 lg

L ∝ mn donde 3< n < 4

vc

λλ

∆≅

0v H d=

1n =

1

2

II

FRGR

= −

F1 RGR

= +

10d


Ecuaciones: opciones del NM y del NS

Temas troncales (NM y NS) Ampliación (sólo NS)

Opción F: Comunicaciones


segundo de arco

sen C

atenuación / dB = 10 lg

14

Opción G: Ondas electromagnéticas

1 1 1f v u

= +

1Pf

=

i

o

= = −h vmh u

i

o

θθ

=M

ob

oc

fMf

=

1Dmf

= +Dmf

=

Dsd

λ=

sen ndλθ =

x nD d

λ=

12( + )x n

D dλ

=

d senθ = nλ

mín

hceV

λ =

2d senθ = nλ

2nt = mλ

( )122nt m λ= +

2 nt cos φ = mλ

12 2nt cos φ = (m + )λ

Ecuaciones: opciones del NM y del NS

Temas troncales (NM y NS) Ampliación (sólo NS)


15

Opción H: Relatividad

2

2

1

1 vc

γ =

−

0t tγ∆ = ∆

0LLγ

=

21

xx

x

u vu u vc

−′ =−

20 0E m c=

20E m cγ=

0p m uγ=

( ) 2C 01E m cγ= −

2 2 2 2 40E p c m c= +

2

f g hf c

∆ ∆=

s 2

2=

GMRc

0

s1

ttRr

∆∆ =

−

Opción I: Física médica

0exI I μ−=

12

μ x = ln 2

dosis equivalente = dosis absorbida × factor de calidad

Z cρ=

E P B

1 1 1T T T

= +


Ecuaciones: opciones del NS

Opción J: Física de partículas

4π∆E ∆t ≥

h

4πR ≈

hmc

E = hf2

CE = mc + E

2 2 22 2 2a

E = 2 Mc E+ (Mc ) + ( mc )

hp

λ =

3C 2E = kT


12 20 Wmdonde I = 1,0×10− −

0IIL = 10 lg I

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