Octava Olimpiada Mesoamericana de Física 2025

a) Cinemática de la partícula. Posición, desplazamiento, trayectoria, distancia recorrida, velocidad y aceleración. Movimiento circular. Movimiento curvilíneo en general. Movimiento relativo (trasformación de Galileo).

b) Dinámica de la partícula. Leyes de Newton. Sistemas de referencia inerciales y no inerciales. Momento lineal (momentum o cantidad de movimiento) y momento angular (momento cinético). Teoremas de conservación. Impulso mecánico.

c) Dinámica de los sistemas de partículas. Fuerzas externas e internas. Momento lineal y angular de un sistema de partículas. Teoremas de conservación. Centro de masas.

d) Trabajo mecánico. Potencia. Trabajo de las fuerzas externas e internas. Teorema del trabajo y la energía. Fuerzas conservativas. Energía potencial. Energía mecánica. Principio de conservación.

e) Fuerza de rozamiento (fricción estática y cinética). Fuerza de rozamiento viscoso (Ley de Stokes). Fuerzas elásticas (Ley de Hooke).

f) Ley de la Gravitación Universal. Energía potencial gravitatoria. Energía potencial gravitatoria en puntos próximos a la superficie de la Tierra. Movimiento orbital. Leyes de Kepler.

g) Oscilaciones armónicas. Ecuación de las oscilaciones armónicas. Uso de la solución de la ecuación para el movimiento armónico. Atenuación y resonancia.

a) Estática. Momento de una fuerza (torque). Par de fuerzas. Condiciones de equilibrio de un sólido rígido.

b) Cinemática. Movimiento de un sólido rígido: traslación y rotación. Condición de rodadura pura: eje instantáneo de rotación.

c) Ecuación fundamental de la Dinámica de rotación. Rotación de un sólido rígido alrededor de un eje fijo. Momento de inercia. Teorema de Steiner.

a) Hidrostática. Presión. Ecuación fundamental (Principio de Pascal). Teorema de Arquímedes.

b) Hidrodinámica. Ecuación de continuidad (conservación de la masa). Teorema de Bernoulli.

a) Calor y trabajo. Concepto de temperatura. Equilibrio termodinámico. Funciones de estado. Energía interna. Primer Principio de la Termodinámica. Capacidades caloríficas.

b) Modelo de un gas ideal. Presión. Energía cinética molecular. Número de Avogadro. Ecuación de estado de un gas ideal. Escala absoluta de temperatura. Aproximación molecular a fenómenos simples en líquidos y sólidos como ebullición, fusión, etc. Tensión superficial (definición dinámica y energética).

c) Procesos termodinámicos: isotérmicos, isocóricos, isobáricos y adiabáticos. Ciclos termodinámicos.

d) Segundo Principio de la Termodinámica. Concepto de entropía. Eficiencia o rendimiento termodinámico. Reversibilidad e irreversibilidad. Ciclo de Carnot.

a) Carga eléctrica. Conservación de la carga eléctrica. Ley de Coulomb.

b) Campo eléctrico. Potencial. Líneas de fuerza y superficies equipotenciales. Distribuciones discretas de carga. El dipolo eléctrico. Teorema de Gauss. Aplicación a distribuciones de carga.

c) Conductores en equilibrio. Condensadores (capacitores). Medios dieléctricos. Energía almacenada en un condensador cargado. Densidad de energía del campo eléctrico.

a) Movimiento de cargas en un conductor. Intensidad de corriente. Resistencia eléctrica: resistividad y conductividad. Ley de Ohm. Forma diferencial de la ley de Ohm. Trabajo y potencia. Ley de Joule.

b) Circuitos con generadores de corriente continua: fuerza electromotriz, resistencia interna y leyes de Kirchhoff.

c) Uso de las soluciones para la carga y descarga de circuitos RC.

a) Fuerzas sobre cargas en movimiento: fuerza de Lorentz. Campo magnético. Movimiento de partículas cargadas en campos magnéticos. Aplicaciones sencillas: ciclotrón, espectrómetro de masas, selector de velocidades, etc.

b) Ley de Biot y Savart y ley de Ampère. Fuerzas entre corrientes. Momento dipolar magnético.

a) Leyes de Faraday y de Lenz. Inducción y autoinducción.

b) Densidad de la energía del campo magnético.

c) Uso de las soluciones para los circuitos RL, LC y RLC y sus analogías con los osciladores mecánicos. Generación de corrientes alternas. Circuitos simples de corriente alterna. Constantes de tiempo. Circuitos resonantes.

a) Ondas unidimensionales. Función de onda. Ondas transversales y longitudinales. Ondas armónicas: periodicidad temporal y espacial. Transporte de energía. Potencia. Intensidad de la onda. Ondas sonoras. Intensidad de una onda sonora: decibelios. Efecto Doppler.

b) Propagación de ondas: Principio de Huygens-Fresnel. Discontinuidades en el medio: leyes de la reflexión y de la refracción.

c) Superposición de ondas armónicas. Coherencia. Ondas estacionarias (en cuerdas y tubos sonoros). Interferencias. Pulsaciones. Difracción.

d) Transversalidad de las ondas electromagnéticas. Polarización lineal, polaroides, Ley de Malus. Ángulo de Brewster. Polarización por reflexión. Superposición de ondas polarizadas.

e) Difracción por una o dos rendijas. Difracción por orificios circulares. Red de difracción: propiedades, poder de resolución.

f) Óptica geométrica. Diagramas de rayos e imágenes ópticas. Espejos planos y esféricos Lentes delgadas divergentes y convergentes. Combinaciones sencillas de lentes. Aumento y potencia óptica. Fórmula del fabricante de lentes.

a) Cuerpo negro, ley de Stefan-Boltzmann y ley de Wien.

b) Efecto fotoeléctrico. Energía y momento lineal de un fotón. Fórmula de Einstein.

c) Longitud de onda de De Broglie. Desigualdades (Principio) de Incertidumbre de Heisenberg.

a) Principio de relatividad. Transformaciones de Lorentz. Contracción del espacio y dilatación del tiempo. Transformación de velocidades.

b) Momento lineal y energía relativistas. Conservación.

a) Aplicaciones simples de la ley de Bragg.

b) Estudio cualitativo de niveles de energía de átomos y moléculas. Emisión, absorción y espectro de átomos hidrogenoides.

c) Estudio cualitativo de niveles de energía del núcleo. Desintegraciones alfa, beta y gamma. Absorción de radiación. Decaimiento exponencial: periodo de semidesintegración y vida media. Componentes del núcleo. Defecto de masa y reacciones nucleares.

Movimiento rectilíneo: posición, desplazamiento, velocidad constante.    
Fuerzas básicas: peso, fricción, tensión, fuerza normal.
Concepto de inercia.
Noción de equilibrio de fuerzas.
Energía: cinética, potencial y transformación de energía.
Trabajo como transferencia de energía.

Diferencia entre calor y temperatura.
Modos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación.
Cambios de estado de la materia.
Dilatación térmica de sólidos y líquidos.

Cargas eléctricas y sus interacciones.
Circuitos eléctricos simples: batería, foco, interruptor.
Concepto básico de corriente y resistencia.
Propiedades básicas de los imanes.
Atracción y repulsión de polos magnéticos.

Propiedades de las ondas: frecuencia, longitud de onda, amplitud (sin fórmulas).
Ondas sonoras: tono y volumen.
Luz: reflexión, refracción y dispersión.
Formación de sombras, espejos y arcoíris.

Observación, hipótesis y predicción.
Identificación de variables.
Interpretación de tablas y gráficos simples.
Uso de modelos físicos básicos.