Calculadoras de Física e Ingeniería

Solvers de cinemática (SUVAT), termodinámica, electromagnetismo y dinámica de fluidos con constantes CODATA 2022 de NIST y validación dimensional en cada paso. Compatibles con Bachillerato, EvAU/EBAU y cursos universitarios de Física I y II.

Ingresa la distancia y el tiempo para calcular la velocidad.

Calculadora de Energía Cinética

Calculadora de energía cinética gratuita: obtén la energía en joules a partir de la masa y la velocidad usando la fórmula estándar de la mecánica clásica.

Calculadora de Momento Lineal

Calculadora de momento lineal gratuita: obtén la cantidad de movimiento de uno o varios cuerpos y analiza colisiones aplicando la conservación del momento.

Calculadora de Vida Media

Calculadora de vida media gratuita: obtén la cantidad restante, el número de vidas medias transcurridas y la constante de desintegración para cualquier radionúclido o fármaco.

Calculadora de Densidad

Calculadora de densidad gratuita: calcula densidad, masa o volumen a partir de dos valores conocidos con conversión automática de unidades.

Calculadora de Ley de Ohm

Calculadora de la Ley de Ohm gratuita: calcula voltaje, corriente, resistencia o potencia introduciendo dos valores conocidos de cualquier circuito eléctrico.

Calculadora de Aceleración

Calculadora de aceleración gratuita: calcula la aceleración media usando velocidad y tiempo, distancia recorrida o la Segunda Ley de Newton con fuerza y masa.

Calculadora de Velocidad Media

Calculadora de velocidad media gratuita: obtén la velocidad promedio en km/h, mph y m/s a partir de la distancia recorrida y el tiempo empleado.

Calculadora de Péndulo Simple

Calculadora de péndulo simple gratuita: calcula período, longitud o frecuencia usando la ecuación T = 2π√(L/g) con gravedad estándar o personalizada.

Calculadora de Fuerza

Calculadora de fuerza gratuita: calcula la fuerza neta en newtons a partir de masa y aceleración usando la Segunda Ley de Newton, con despeje de cualquier variable.

Calculadora de Presión

Calculadora de presión gratuita: calcula presión en pascales o psi desde fuerza y área, con soporte para presión hidrostática y conversión entre unidades.

Calculadora de Fuerza de Fricción

Calculadora profesional de fuerza de fricción para estimar fricción estática y cinética, fuerza normal y umbrales de movimiento en planos horizontales o inclinados.

Calculadora de Caída Libre

Herramienta cinemática avanzada para calcular parámetros de caída libre bajo aceleración gravitacional constante.

Calculadora de Fuerza Neta

Herramienta avanzada de física para calcular la fuerza neta (fuerza resultante) que actúa sobre un objeto mediante la resolución de componentes vectoriales.

Calculadora de Energía Potencial

Calculadora profesional de energía potencial gravitatoria utilizando la fórmula mgh para cálculos físicos precisos.

Calculadora de Trabajo

Herramienta profesional de física para determinar el trabajo realizado mediante fuerza, distancia y ángulo o el teorema del trabajo y la energía.

Calculadora de Conversión de Potencia

Herramienta experta de conversión de potencia compatible con unidades SI e imperiales. Convierta con precisión vatios, kilovatios, megavatios, caballos de vapor y unidades térmicas.

Calculadora de Velocidad

Una herramienta profesional de física para calcular la velocidad usando la fórmula de velocidad y varias ecuaciones cinemáticas. Ideal para estudiantes e ingenieros.

Calculadora de Vatios

Una herramienta de ingeniería profesional para calcular la potencia eléctrica (vatios) usando voltaje, corriente o resistencia. Incluye soporte para la Ley de Ohm y análisis de circuitos.

Calculadora de Frecuencia

Una herramienta profesional de física para calcular la frecuencia usando el periodo, la longitud de onda o la velocidad de la onda.

Calculadora de Temperatura de Bulbo Húmedo

Una herramienta profesional para calcular la temperatura de bulbo húmedo, utilizada para evaluar el estrés térmico y la eficiencia del enfriamiento evaporativo.

Calculadora de Esfuerzo y Deformación

Una herramienta de ingeniería multimodal para calcular el esfuerzo mecánico, la deformación unitaria y la deformación de materiales utilizando la Ley de Hooke.

Calculadora de Trayectoria

Análisis exhaustivo de la trayectoria de proyectiles en 2D con gráficos interactivos y resultados cinemáticos detallados.

Calculadora de Tensión

Herramienta gratuita para determinar la fuerza de tensión en diversos escenarios mecánicos, incluyendo cargas suspendidas y objetos conectados en superficies sin fricción.

Flujo de Verificación📊

  1. Selecciona el dominio físico: Solvers independientes para Mecánica Clásica, Termodinámica, Electromagnetismo (Ley de Ohm, Leyes de Kirchhoff), Física de Ondas y Dinámica de Fluidos - cada uno precargado con las constantes y unidades SI pertinentes.

  2. Introduce las magnitudes en unidades SI: El motor valida la consistencia dimensional en tiempo real. Las entradas en unidades no SI (gramos, pulgadas, atmósferas) se convierten automáticamente con los factores exactos definidos por NIST antes de ejecutar el cálculo.

  3. Revisa la derivación completa: El output muestra la ley o ecuación aplicada (ej. SUVAT: s = ut + ½at²), cada sustitución de valores y el resultado final con unidades SI correctas - formato adecuado para informes de laboratorio.

Análisis Dimensional y Precisión de Constantes

Los errores en problemas de física suelen originarse en constantes desactualizadas o en inconsistencias de unidades acumuladas entre pasos. CalcMate implementa las constantes fundamentales del dataset CODATA 2022 publicado por NIST: constante de gravitación universal G = 6,67430×10⁻¹¹ N·m²/kg², constante de Planck h = 6,62607×10⁻³⁴ J·s, constante universal de los gases R = 8,31446 J/(mol·K). En cada paso intermedio se aplica análisis dimensional para verificar la consistencia de unidades antes de ejecutar la operación siguiente - detectando incompatibilidades como mezclar N/m² con kPa antes de que produzcan un resultado numéricamente plausible pero físicamente incorrecto.

1
Constantes CODATA 2022: Los valores de G, c, h, k_B y R proceden del dataset CODATA 2022 publicado por NIST - el estándar de referencia utilizado en revistas científicas y en los programas universitarios de física e ingeniería a nivel internacional.
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Validación Dimensional en Tiempo Real: El motor comprueba la consistencia de unidades en cada paso - detecta incompatibilidades dimensionales antes de que produzcan un resultado numéricamente razonable pero físicamente incorrecto.
3
Cómputo Local sin Latencia: Toda la lógica de física se ejecuta mediante JavaScript en tu dispositivo. Ningún dato experimental ni derivación se transmite a servidores externos.

Módulos de Física Aplicada

  1. Cinemática SUVAT: Introduce tres variables cualesquiera del conjunto {s, u, v, a, t}; el solver identifica automáticamente qué ecuación SUVAT produce solución única y muestra los pasos de sustitución. Útil para verificar ejercicios de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) del currículo EvAU.

  2. Cálculos térmicos: La transferencia de calor Q = mcΔT usa valores de calor específico de las tablas termodinámicas de NIST. Para cambios de fase se aplica Q = mL (calor latente). El solver indica explícitamente si hay cambio de fase antes de sumar los términos.

  3. Verificación de circuitos: El módulo de Ley de Ohm calcula resistencias equivalentes en serie (R_total = R₁ + R₂ + ...) y en paralelo (1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + ...). Para circuitos mixtos se recomienda el enfoque por etapas: resolver primero los ramales paralelos y luego combinar con los elementos en serie.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Cómo mejoran estos solvers la verificación de problemas de física?

Los errores más frecuentes en problemas de física multicapa no son conceptuales sino procedimentales: una conversión de unidades incorrecta o una constante desactualizada que se propaga a todos los pasos siguientes. CalcMate automatiza este proceso usando constantes CODATA 2022 y análisis dimensional en tiempo real, permitiéndote centrarte en la interpretación física del resultado en lugar de en la aritmética de conversión.

¿Qué ecuaciones SUVAT están disponibles y cómo funcionan?

El motor implementa las cinco ecuaciones del MRUA: (1) v = u + at, (2) s = ut + ½at², (3) v² = u² + 2as, (4) s = ½(u + v)t, (5) s = vt − ½at². Dado cualquier conjunto de tres variables conocidas, el solver identifica qué ecuaciones producen solución única y muestra la sustitución de valores paso a paso. Para movimiento en dos dimensiones (proyectil), los componentes horizontal y vertical se tratan de forma independiente con g = 9,80665 m/s² (valor estándar según ISO 80000-3).

¿Cómo funciona el cálculo de transferencia de calor?

El módulo térmico aplica Q = mcΔT para calor sensible, con valores de capacidad calorífica específica c extraídos de las tablas termodinámicas de NIST. Para cambios de fase (fusión o vaporización) utiliza Q = mL, con calores latentes estándar. El solver detecta automáticamente si el intervalo de temperatura incluye un cambio de fase y suma los términos correspondientes, mostrando cada contribución por separado.

¿Qué constantes están precargadas en los solvers?

CalcMate precarga las constantes fundamentales CODATA 2022: constante de gravitación G = 6,67430×10⁻¹¹ N·m²/kg², velocidad de la luz c = 299.792.458 m/s (exacta), constante de Planck h = 6,62607×10⁻³⁴ J·s, constante de Boltzmann k_B = 1,38065×10⁻²³ J/K, constante universal de los gases R = 8,31446 J/(mol·K) y carga elemental e = 1,60218×10⁻¹⁹ C. La aceleración de la gravedad estándar g = 9,80665 m/s² sigue la definición ISO 80000-3.

¿Es adecuado para trabajos de ingeniería o solo para uso académico?

Los solvers implementan las ecuaciones de la mecánica clásica, termodinámica y electromagnetismo tal como se definen en referencias estándar de ingeniería. Son apropiados para verificar cálculos de física de grado y comprobar derivaciones antes de su entrega - funcionan como referencia cruzada frente al cálculo manual, no como sustituto de software de ingeniería especializado (ANSYS, MATLAB) en aplicaciones de seguridad crítica.