Experimentos de Física para Niños en Chile: Fórmulas Clave | ORBITECH

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Movimiento y rapidez

Fórmulas para describir cómo se mueven los objetos en experimentos con autos, pelotas o tú mismo.

Velocidad promedio law

v = \frac{d}{t}

Symbole	Signification	Unité
`v`	velocidad promedio Velocidad típica en carretera o experimentos con autos de juguete	km/h
`d`	distancia recorrida Ejemplo: Santiago a Valparaíso, Concepción a Chillán	km
`t`	tiempo transcurrido Tiempo medido con un cronómetro casero o reloj	h

Exemple : Un bus recorre los 120 km entre Santiago y Valparaíso en 1.5 horas. Calcula su velocidad: v = 120 km / 1.5 h = 80 km/h

Aceleración en caída libre law

a = \frac{v_{f} - v_{i}}{t}

Formes alternatives

$v_{f} = v_{i} + a \cdot t$ — Para calcular la velocidad final si conoces la aceleración y el tiempo

Symbole	Signification	Unité
`a`	aceleración En Chile, la aceleración de gravedad es aproximadamente 9.8 m/s²	m/s²
`v_f`	velocidad final Velocidad al llegar al suelo	m/s
`v_i`	velocidad inicial Generalmente 0 m/s si parte del reposo	m/s
`t`	tiempo de caída Tiempo medido desde que sueltas el objeto	s

Exemple : Suelta una pelota desde el balcón de tu casa (3 m de altura). Si tarda 0.8 s en caer, calcula su aceleración: a = (0 - 0)/0.8 = 9.8 m/s² (gravedad en Chile)

Distancia de frenado approximation

d = v \cdot t

Symbole	Signification	Unité
`d`	distancia de frenado Distancia que recorre un auto desde que frena hasta detenerse	m
`v`	velocidad inicial Velocidad del auto antes de frenar	m/s
`t`	tiempo de reacción Tiempo que tarda el conductor en reaccionar (0.5 a 1 s en niños)	s

Exemple : Si caminas a 2 m/s y tardas 0.7 s en detenerte al ver un obstáculo, la distancia de frenado es d = 2 m/s × 0.7 s = 1.4 m

Fuerzas y equilibrio

Fórmulas para entender cómo actúan las fuerzas en objetos cotidianos y experimentos con balanzas o resortes.

Peso de un objeto law

P = m \cdot g

Symbole	Signification	Unité
`P`	peso Fuerza con que la Tierra atrae al objeto	N
`m`	masa Cantidad de materia del objeto (ejemplo: 1 kg de pan)	kg
`g`	aceleración de gravedad En Chile g ≈ 9.8 m/s² (valor estándar)	m/s²

Exemple : Calcula el peso de un libro de 2 kg en Santiago: P = 2 kg × 9.8 m/s² = 19.6 N (equivalente a sostener 2 bolsas de pan de 1 kg cada una)

Fuerza elástica (Ley de Hooke) law

F = k \cdot x

Symbole	Signification	Unité
`F`	fuerza aplicada Fuerza que estiras o comprimes el resorte	N
`k`	constante elástica Depende del material del resorte (ejemplo: 50 N/m para un resorte de juguete)	N/m
`x`	elongación Cuánto se estira el resorte desde su posición de equilibrio	m

Exemple : Estiras un resorte 0.2 m con una fuerza de 10 N. Calcula su constante elástica: k = F/x = 10 N / 0.2 m = 50 N/m

Equilibrio de fuerzas law

\sum F = 0

Symbole	Signification	Unité
`\sum F`	suma de fuerzas Fuerzas hacia arriba igualan a fuerzas hacia abajo	N

Exemple : Si cuelgas un peso de 5 N de un resorte que ejerce 5 N hacia arriba, el sistema está en equilibrio: 5 N (hacia arriba) - 5 N (hacia abajo) = 0

Energía y trabajo

Fórmulas para calcular la energía en experimentos con objetos que caen, se mueven o se deforman.

Energía potencial gravitatoria definition

E_{p} = m \cdot g \cdot h

Symbole	Signification	Unité
`E_p`	energía potencial Energía almacenada por la altura del objeto	J
`m`	masa Masa del objeto (ejemplo: una manzana de 0.2 kg)	kg
`g`	aceleración de gravedad En Chile g ≈ 9.8 m/s²	m/s²
`h`	altura Altura sobre el suelo (ejemplo: estante a 1.5 m)	m

Exemple : Calcula la energía potencial de un libro de 1.5 kg en un estante a 2 m de altura: $E_{p}$ = 1.5 kg × 9.8 m/s² × 2 m = 29.4 J

Energía cinética definition

E_{c} = \frac{1}{2} m \cdot v^{2}

Symbole	Signification	Unité
`E_c`	energía cinética Energía por el movimiento del objeto	J
`m`	masa Masa del objeto en movimiento	kg
`v`	velocidad Velocidad del objeto	m/s

Exemple : Un auto de juguete de 0.5 kg se mueve a 3 m/s. Calcula su energía cinética: $E_{c}$ = 0.5 × 0.5 kg × (3 m/s)² = 2.25 J

Trabajo mecánico definition

W = F \cdot d

Symbole	Signification	Unité
`W`	trabajo Energía transferida al mover un objeto	J
`F`	fuerza aplicada Fuerza en la dirección del movimiento	N
`d`	distancia movida Distancia recorrida en la dirección de la fuerza	m

Exemple : Empujas una caja con una fuerza de 10 N y la mueves 2 m. Calcula el trabajo realizado: W = 10 N × 2 m = 20 J

Electricidad casera

Fórmulas para entender circuitos simples con pilas, cables y ampolletas, usando materiales reciclados.

Ley de Ohm law

V = I \cdot R

Formes alternatives

$I = \frac{V}{R}$ — Para calcular la corriente si conoces el voltaje y la resistencia
$R = \frac{V}{I}$ — Para calcular la resistencia si conoces el voltaje y la corriente

Symbole	Signification	Unité
`V`	voltaje Diferencia de potencial (ejemplo: pila de 1.5 V o 9 V)	V
`I`	intensidad de corriente Cantidad de carga que fluye por segundo	A
`R`	resistencia Oposición al paso de corriente (ejemplo: ampolleta de 100 Ω)	Ω

Exemple : Una ampolleta conectada a una pila de 3 V tiene una resistencia de 15 Ω. Calcula la corriente: I = 3 V / 15 Ω = 0.2 A

Potencia eléctrica definition

P = V \cdot I

Formes alternatives

$P = I^{2} \cdot R$ — Para calcular potencia si conoces la corriente y la resistencia
$P = \frac{V^{2}}{R}$ — Para calcular potencia si conoces el voltaje y la resistencia

Symbole	Signification	Unité
`P`	potencia Energía consumida por segundo	W
`V`	voltaje Voltaje de la fuente (pila o batería)	V
`I`	intensidad de corriente Corriente que circula por el circuito	A

Exemple : Una ampolleta conectada a 220 V consume 0.1 A. Calcula su potencia: P = 220 V × 0.1 A = 22 W

Resistencia en serie law

R_{t o t a l} = R_{1} + R_{2} + \dots + R_{n}

Symbole	Signification	Unité
`R_{total}`	resistencia total Resistencia equivalente en un circuito en serie	Ω
`R_1, R_2, \dots`	resistencias individuales Resistencias de cada componente en el circuito	Ω

Exemple : Tienes dos resistencias de 100 Ω y 200 Ω en serie. Calcula la resistencia total: $R_{t} o t a l$ = 100 Ω + 200 Ω = 300 Ω

Luz y sonido

Fórmulas para experimentos con espejos, prismas y ondas sonoras usando materiales cotidianos.

Ley de reflexión de la luz law

θ_{i} = θ_{r}

Symbole	Signification	Unité
`\theta_i`	ángulo de incidencia Ángulo entre el rayo incidente y la normal	°
`\theta_r`	ángulo de reflexión Ángulo entre el rayo reflejado y la normal	°

Exemple : Si un rayo de luz incide a 30° sobre un espejo plano, el ángulo de reflexión también es 30°

Frecuencia y período definition

f = \frac{1}{T}

Symbole	Signification	Unité
`f`	frecuencia Número de oscilaciones por segundo	Hz
`T`	período Tiempo que tarda una oscilación completa	s

Exemple : Un péndulo casero tarda 2 segundos en completar una oscilación. Calcula su frecuencia: f = 1 / 2 s = 0.5 Hz

Velocidad del sonido en el aire approximation

v = 331 + 0.6 \cdot T

Symbole	Signification	Unité
`v`	velocidad del sonido Velocidad del sonido en el aire a temperatura T	m/s
`T`	temperatura del aire Temperatura en grados Celsius (ejemplo: 20°C en Santiago)	°C

Exemple : En un día de verano en Santiago (30°C), la velocidad del sonido es v = 331 + 0.6×30 = 349 m/s

Movimiento y rapidez

Fuerzas y equilibrio

Energía y trabajo

Electricidad casera

Luz y sonido

Fuentes