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* FÍSICA CLÁSICA
* FÍSICA MODERNA
* FÍSICA APLICADA
Cada una de ellas dividiéndose en:* TEÓRICA
* EXPERIMENTAL
La fisica clasica tuvo su inicio durante el periodo renacentista; su nacimiento se asocia con los trabajos de Galileo y Newton. Actualmente, las ramas de la fisica clásica incluyen ala * LA MECÁNICA: se encarga de estudiar en movimiento de los objetos * LA OPTICA: estudia la manera en que la luz se comporta e interactua con la materia * LA ACUSTICA: estudia los fenómenos relacionados con lossonidos
* LA TERMODINÁMICA: estudia el calor, la tranferencia de la energía al interior de un sistema * EL ELECTROMAGNETISMO: estudia el comportamiento de los campos de los campos electromagnéticos; su estudio incluye tanto fenómenos electrónicos como magnéticos. Por su parte la Fisica Moderna puedes ser aplicada al estudio especifico de fenómenos en diferentes escalas y manifestaciones energéticas. La interrelacion de la física con otras ciencias, o cuando esta aplicada a campos particulares, origina tanto el desarrollo de disciplinas intermedias, como el de las distintas ramas de la Ingeniería. La fisica se mantiene en la base de las demas disciplinas por acompañar siempre al desarrollo tecnológico, que a lo largo de la historia han permitido al nombre lograr cierto control sobre su entorno y proporcionar cambios en el mismo. En una ciencia es construcción permanente que gracias al trabajo intelectual de muchas personas se ha podido consolidar como una ciencia básica. Desde hace algunos años, las teorías físicas han empezado a ser aplicadas al estudio de fenomenos sociales, dando lugar al nacimiento de nuevos campos de investigación científica, como la Econofisica o la Sociofisica, a medida que realices avances en el estudio de otras ciencias descubrirás que, de alguna u otra forma, estas se encuentran relacionadas con la fisica.La física ha influido notoriamente en el desarrollo de la nanotecnologia motor de la actual revolucion tecnológica, que nos permite manipular la materia la energía a nivel anatómico. Hoy en dia prácticamente ninguna esfera del saber y de la accion humana permanece ajena ala influencia, directa o indirecta, de los avances científicos y tecnologicos; mas aun, es necesario reconocer que ciencia y tecnológicos; mas aun, es necesario reconocer que ciencia y técnica han desempeñado un papel fundamental como factor de crecimiento económico y de desarrollo social y cultura en la sociedades de todos los tiempos. La aplicación de los conocimientos científicos ala solución de problemas comunes, a la generacion de satis factores y al logro de beneficios para la salud humana, por citar algunos ejemplos, ha ocurridos tantas veces que actualmente los gobiernos de muchos paises- el nuestro no es la exepcion- se ocupan de apoyar el desarrollo científico y tecnológico, promoviendo tanto la creación de institutos de investigacion avanzada, como la enseñanza de las ciencias en todos los niveles educativos. Un ejemplo destacable es el Dr. Mario Jose Molina Enriquez, científico mexicano especializado en química atmoferica que investigo los efectos dañinos de los clorofluorocarbonos(CFC) sobre la capa de ozono. LOS MÉTODOS DE INVETIGACION Y SU RELEVANCIA EN EL DESARROLLO DELA CIENCIA
En relación con el movimiento de los objetos que caen cerca de a superficie terrestre, Aristoteles pensaba que “los objetos mas pesados caen mas rápido que los ligeros“, pues el peso era un factor que influia en la velocidad de caída del objeto y que la tasa de caida se incrementaba proporcionalmente con el peso del objeto. Aristoteles era un filosofo muy respetado, por lo tanto, había pocas personas dispuestas a poner en deudas sus teorías y conclusiones. Ya aprendiste que la ciencia trata de comprender y explicar la diversidad del mundo físico que nos rodea y que surge por el deseo de comprender, descubrir, ejercer un control y/o estar en armonía con la naturaleza. El conocimiento científico, base de la conformacion de nuestra realidad social, económica, tecnológica y ambiental, es el resultado de un modo de pensar que muchas veces es diferente del llamado “sentido común“ o de una explicación simplista de los fenómenos naturales. Para obtener los hechos aislados una conclusión, es necesario utilizar el pensamiento; si lo que se busca son conocimientos científicos, uno puede ayudarse en los primeros momentos de la intuición, del sentido común, pero para llegar al final de razonamiento debe usarse la logica. El objeto sobre el cual trabaja la lógica es el pensamiento; la logica es una herramienta indispensable en el manejo de los procesos delpensamiento.
Los antiguos griegos sistematizaron la lógica de tal manera que a partir de afirmaciones previas-llamadas proposiciones o premisas- se consiguiera una conclusión valida. En distintos momentos el método científico, la forma en que adquieren conocimientos los científicos, han sido concebido de diferentes maneras; a continuación analizaremos los métodos en que, a lo largo de la historia y a partir de distintas modalidades de razonamiento el hombre ha buscado comprender mejor los fenomenos naturales, generando así conocimientos. pensamiento mítico. Atravez del tiempo, distintas culturas han tratado de explicar, mediante relatos o historias no verificables, el origen y el fin el universo. En la concepcion que los antiguos griegos tenían en relacion con el origen de los terremotos podemos encontrar un ejemplo de como fueron evolucionando los razonamientos acerca de los fenómenos naturales. Para este pueblo de tradición naviera, la ira de Poseidon, rey de los mares, traían como consecuencia los movimientos catastróficos de la tierra. Durante este periodo-denominado presocratico- que duro aproximadamente 200 años (del 600 al 400 antes de nuestra era), se privilegia un metodo deductivo como medio para la búsqueda de conocimientos, sin pensar siquiera en dar alguna prueba de la validez de los puntos de vista. El segundo periodo de apogeo del pensamiento helénico -llamado socratico- va del 400 al 300 antes de nuestra era; en el destaca las figuras de socrates, Platon y Aristoteles. Estos pensadores propiciaron la búsqueda del conocimiento a partir del método dialecto, en el que, mediante preguntas y respuestas, se genera una discusión o controversia racional, cuyo resultado es a menudo la refutacion de las ideas que se examinan. La refutación es en este metodo la forma de validar la veracidad de los conocimientos. En la dialecta el razonamiento deductivo también esta presente, pues siempre se parte en alguna suposicion o hipotesis a partir de la cual se desprende una explicación de los hechos observados. Con Aristoteles, el ultimo de los tres grandes pensadores que vivieron y enseñaron en Atenas, el climax de la cultura griega empieza a decaer; sin embargo, debido ala autoridad y prestigio de este filosofo sus ideas fueron aceptadas como verdaderas durante mas de 1500 años, en los cuales, podría dedicarse que practicamente no se logro ningún avance significativo relacionado con los métodos de investigación o con la ciencia misma. Las teorias aristotelicas eran deducciones lógicas, basadas en el sentido “sentido común“ y obtenidas a partir de supocisiones. A pesar de las circunstancias, en el siglo XIII el franciscano Roger Bacon hizo avidentes sus dudas respecto alas proposiciones aristotélicas. Debido a sus concepciones, Bacon estuvo preso 15 años de su vida; puesto en libertad en 1292, murió 2 años después. Tal fue la solidez de este movimiento que, con pruebas experimentales de sus puntos de vista, los dtractores de la doctrina aristotelica encabezaron una verdadera revolución científica; este periodo marco notablemente lo que podriamos llamar un nuevo despertar de la ciencia. Entre 1543 y 1600 Copernico conto con muy pocos seguidores, pero hacia el siglo XVII Galileo Galilei, Tycho Brahe y Johannes Kleper, apoyados en la teoria heliocentrica, acharon abajo las bases erróneas sobre las que se había construido la Astronomía. En el metodo inductivo, las explicaciones a los fenómenos se infieren apartir del estudio de los resultados de experimentos u observaciones sistemáticas; el razonamiento va de lo particular a lo general.A Galileo frecuentemente se le llama padre del método científico moderno, porque fue el primero en abandonar los trabajos especulativos, concentrándose en propugnar que las conclusiones no debían basarse solo en razonamientos deductivos, sino que habrían de exponer como ocurren los fenómenos fisicos y fundamentar sus aseveraciones en hechos experimentales. Antes de presentar las ideas conteporanea acerca del metodo cientifico en las que se integran distintas metodologias de investigación, describiremos el trabajo de Isaac Newton, quien a partir de una forma de razonamiento sintetico logra una visión totaliza dora, unitaria y concisa de las ideas que hasta el renacimiento se tenían en relación con el movimiento de los cuerpos. Tal fue la certeza y universalidad de este resultado que lo elevaron a la categoría de ley de la naturaleza: la ley de gravitación universal de Newton. Los principios de la mecanica de newton y su ley de gravitación son tan generales que tuvieron mucha influencia en el medo de pensar de las personas acerca del mundo y su lugar en el. Una buena parte los saberes que aprenderás durante tu primer curso de fisica de bachillerato se relacionan precisamente, con el estudio de las leyes de Newton, su ley de gravitación universal y los conceptos relacionados con ellas, pues constituyen los fundamentos de la Mecánica. Un siglo despues de la muerte de Newton muchos cientificos concluyeron que las reglas básicas de la naturaleza habian sido descubiertas finalmente, asi que lo que restaba era resolver unoscuantos detalles.
Newton relaciona 2 hechos aparentemente no vinculados: la caida de los cuerpos en la tierra en movimiento de los planetas en el cielo, sintetiza los conocimientos de sus antecesores, formula una teoria que unifica estos 2 fenómenos y sus resultados adquieren el caracter de leyes al poder ser comprobados experimentalmente. El metodo experimental es un medio para resolver problemas, es un método cientifico que se utiliza en física. Segun Rosas (1990), el método experimental tiene siete reglas que se deben cumplir al realizar una investigación. * Delimitar y definir el objeto de la investigación o problema * Plantear una hipótesis de trabajo * Elaborar un diseño experimental * Realizar el experimento * Analizar los resultados * Obtener conclusiones Según el investigador, estas reglas pueden variar un poco, pero el proposito nunca varia. el proposito de una investigación experimental puede ser la verificacion de una hipotesis, ley o modelo, o bien la obtencion de una relación entrevariables.
LAS HERRAMIENTAS DE LA FÍSICA La física es una de la ciencia experimental que tiene como compromiso descubrir las leyes fundamentales del universo a partir del estudio cuantitativo de los fenómenos naturales. Actualmente, en fisica el trabajo científico se orienta ela proposición de modelos matemáticos y a la actividad experimental como mediode investigación.
MAGNITUDES FÍSICAS Y SU MEDICIÓN Magnitudes fundamentales y derivadas. La fisica explica los fenómenos que aun no son comprendidos a partir de modelos de la realidad que correspondan con resultados experimentales. Se denomina magnitud fisica (cantidad o variable fisica) a cualquier concepto físico que puede ser cuantitativo y, por lo tanto, es susceptible de aumentar o disminuir. las magnitudesderivadas.
Son 7 las magnitudes físicas fundamentales que, por acuerdo internacional, se usan para expresar los resultados de la medición de los distintos de los distintos fenómenos naturales estudiados por la fisica:* Longitud
* Masa
* Tiempo
* Intensidad de corriente eléctrica* Temperatura
* Cantidad de sustancia * Intensidad luminosa Apartir de 7 magnitudes fundamentales es posible obtener todas las magnitudes derivadas que hacen falta para describir científicamente casi cualquier fenomeno natural conocidoen el universo.
Se conoce como dimensión especifica de las magnitudes fundamentales (longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancias, intensidad luminosa) que se requiere para expresar alguna otra de las diversas cantidades que se utilizan en fisica. MEDIDA DIRECTA E INDIRECTA DE MAGNITUDES Todas las leyes experimentales conllevan, para su comprovacion, la medida de diferentes magnitudes; la labor de los físicos experimentales consiste en hacer mediciones que permitan establecer relaciones matemáticas entre las magnitudes físicas que intervienen en el fenomenoen investigación.
Cuando se mide, a cada magnitud física se le asocia tanto un numero como una unidad; por ejemplo, en las magnitudes fisicas: 1 año, 30ºC, 7 metro, 19 metros cuadrados, evidentemente, los numeros son 1, 30,7 y 19, mientras que las unidades son las horas, los grados centigrados, los metros y los metros cuadrados, respectivamente, Para la situación fisica dada, el valor numérico que se asocia a cualquier cantidad fisica nos indica cuantas veces cabe el patrón asociado a ella. La comparación inmediata de objetos corresponde alas llamadas medidas directas. A tavez de ondas ultrasonicos (como las que emiten los delfines o los murcielagos) también es posible llevar a cabo medidas indirectas. por ejemplo, utilizando el aparato llamado sonar se puede calcular la profundidad del mar mediante el registro del eco. LOS SISTEMAS DE MEDIDA En la vida diaria utilizamos unidades muy diversas para realizar mediciones, por ejemplo, para medir la longitud de una cuerda, si no podemos utilizar como unidad alguna parte de la regla mas antigua de la que se tiene memoria: el cuerpo humano. Antiguamente, cada pueblo utilizaba un patrón diferente para realizar sus mediciones, por lo que, aunque utilizaran la misma unidad como base para la medicion, no resulta facil comparar valores. La situacion se complicaba aun mas cuando para alguna circunstancia un nuevo gobernante llagaba al poder, pues era inadmisible utilizar la medida de alguna parte del cuerpo del soberano anterior. Gracias al exito logrado en la simplificacion de las medidas, el sistema metrico decimal se extendio rapidamente con exito por toda Europa, este es un sistema de unidades de medida que incluye al metro (m), al kilometro (g) y al litro (l), junto con sus múltiplos y submúltiplos; en este sistema podemos expresar medidas de longitud, masa y capacidad. UNIDADES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS EN EL SISTEMA INTERNACIONAL. Segun el buro internacional de pesos y medidas, el sistema internacional de unidades (SI) define las unidades fundamentales necesarias para expresar las medidas en todos los niveles de precision y en todas las areas de la ciencia, la tecnología y el entornohumano.
* UNIDADES FUNDAMENTALES, son aquellas que para definirse necesitan de un patron estandarizado e invariable. * UNIDADES DERIVADAS, son aquellas que se definen por medio de relaciones matematicas a partir de las unidades y se utilizan para medir magnitudes derivadas. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE SI Personas de todo el mundo se han visto beneficiadas por el uso del sistema internacional de unidades. El exito de su implementacion se debe sobre todo ala ventaja que este sistema presenta por encima de otros, como el técnico o el ingles. Entre ellas podemos mencionar: * UNICIDAD: existe una y solo una unidad para cada cantidad física * REGULACIÓN Y ACTUALIZACIÓN PERMANENTE: incorpora las nuevas unidades que va requiriendo el vance de la ciencia y la tecnologia. * COHERENCIA:evita interpretaciones erroneas, pues al estar definidas en terminos de algun fenómeno natural, las unidades fundamentales pueden reproducirse con la mayor precision posible. * RELACIÓN DECIMAL ENTRE MÚLTIPLOS Y SUBMULTIPLOS: base 10 es conveniente para la conversación de unidades y el uso de prefijos facilita la comunicación oral escrita. A pesar de los beneficios del SI, hay quienes señalan que su punto débil esta en sus definiciones de masa y fuerza. Para solucionar esta antigüedad, se recurrio a una unidad arbitraria que se definio como kilogramo-fuerza, equivalente a 9,8 newtons y utilizado cotidianamente para indicar el peso de algo. El kilogramo es una unidad de masa, no de peso. NOTACIÓN CIENTÍFICA Y PREFIJOS. En la vida diaria interactuamos con una gran variedad de objetos cuyo tamaño es mas o menos semejantes al nuestro; sin embargo, para el estudio del universo físico, a menudo es necesario trabajar con enormes rangos de distancia, tiempo y otras cantidades. * La distancia de la tierra al sol es de unos 150 000 000 000 m. * El diametro de nuestra galaxia es de 10000000000000000000000 m. * El diametro del núcleo anatómico * El diametro del núcleo anatómico esde 0.0000000000000001 m * La masa de un electrón es de 0.00000000000000000000000009109kg.
Multiplicando 10 por si mismo un numero de veces encontramos: 10 x 10 = 100 =10 elevada ala 2da potencia 10 x 10 x 10 = 1000 =10 elevada ala 3ra potencia 10 x 10 x 10 x 10 = 10000 =10 elevada ala 4ta potencia 10 x 10 x 10 x 10 x10 =100000 =10 elevado ala 5ta potencia INTERPRETACIÓN Y REPRESENTACIÓN DE MAGNITUDES FÍSICAS EN FORMA GRÁFICA Desde el punto de vista de la ciencia, el Universo fisico esta conformado por todo aquello que puede medirse, por lo que es común decir que la fisica es una ciencia cuantitativa, una ciencia de mediciones y experimentos. Lo mismo que otras ciencias experimentales, la fisica interpreta los resultados de las mediciones de los fenómenos estudiados a partir de la busqueda de correlaciones experimentales El experimento es un recurso que nos permite a. Comprobar algunas teorías con el fin de validar o desecharla. b. Encontrar las relaciones (si es que existen) entre las variables involucradas en un fenomeno determinado, con el fin de predecir sucomportamiento.
En un experimento suele variarse una magnitud (variable independiente) con la finalidad de observar el efecto que se produce sobre otra (variable dependiente); para decidir si existe una relacion entre ambas pueden recurrirse ala gráfica. Muchas leyes de la fisica se expresan matemáticamente como una relacion entre variables deltipo potencia.
Y = aXn
DONDE:
* Y es la variable dependiente * X representa ala variable independiente, * a y n son constantes, esto quiere decir que su valor, que puede ser un numero real positivo o negativo, no cambia. Para el caso particular en que n=1Y= aX1 = aX
Se dice que la proporcionalidad entre variables es directa. cuandon=-1:
En este caso, la relación muestra una proporcionalidad inversa al cuadrado, pues n = -2. la constante de proporcionalidad es GmM. Por su parte, la Segunda Ley de Newton nos ofrece un ejemplo de relacion directamente proporcional entre fuerza (F) y la aceleracion (a).F = ma
Siendo m la constante de proporcionalidad. En la metodología experimental se llama variable independiente al factor que es cambiado o manipulado durante el experimento, mientras que la variable dependiente es el factor que depende de la variableindependiente.
Para construir una grafica es necesario contar con una serie de datos obtenidos a partir del experimento; generalmente estos son registrados primero en forma de tabla, con la cual se construye la gráfica>
TRATAMIENTO DE ERRORES EXPERIMENTALES Clases de error en las mediciones: Cuando medimos una magnitud física, los resultados que se obtienen son numerosos que por diversas causas presentan errores y, por lo tanto, no son exactos; son números aproximados. Es tarea de experimentador tratar, en lo posible, de minimizar los errores para obtener mediciones exactas y precisas. Con objeto de caracterizarlos, atendiendo al fuente de error, clasificaremos a los errores en sistematicos y aleatorios. * Los errores sistemáticos se deben a causas que peden ser controladas o eliminadas. Siempre afectan la medida de la misma forma y en la misma magnitud. * Los errores aleatorios también son llamados estocasticos, fortuitos o azarosos; son producto del azar o de causa que no podemoscontrolar.
Los errores sistemáticos son constantes a travez de un conjunto de lecturas y afectan el resultado siempre de la misma forma(en la mismadireccion).
Los errores no son aleatorios no son constantes a travez de un conjunto de medidas y tienen igual posibilidad de ser positivo o negativos; es decir, si realizamos varias mediciones de una misma cantidad estas tenderán a distribuirse alrededor de un valor central que no puede ser calculado: el promedio aritmético (X). PRECISIÓN Y EXACTITUD EN LA MEDIDA. Sin importar cual sea la magnitud física o el instrumento con el que hayamos hecho una medicion, debemos tener claro que cuando se afectua una medida el resultado final no es un numero exacto, sino un intervalo dentro del cual tenemos confianza de que se encuentra elvalor medido.
Asi, toda medida debe expresarse indicando; a)Suvalos numéricob)Su incertidumbre
c)Sus unidades
MAGNITUDES VECTORIALES Y ESCALARES A traves de un modelo, los físicos expresan como piensan que se comporta la naturaleza. Por ejemplo, relacionando gráficas (fundamentales o derivadas) es posible obtener modelos matematicos a partir de los cuales podemos describir y predecirlo lo que ocurre con un resorte cuando un cuerpo se deja caer libremente desde una altura determinada. Los escalares y las magnitudes físicas escalares pueden operarse siguiendo las reglas de la arirmetrica y el álgebra,respectivamente.
LOS VECTORES COMO HERRAMIENTAS PARA LA MODERNIZACIÓN DEFENOMENOS FÍSICOS
Existen distintos problemas que pueden explicarse mejor aprovechando el hecho de que cualquier magnitud vectorial pueden explicarse mejor aprovechando el hecho de que cualquier magnitud por medio de una flecha llamada vector. Un vector es un segmento de recta dirigido que se caracteriza por los siguientes parametros: * Un origen o un punto de aplicación: A.* Un extremo: B.
* Una dirección: la de la recta que lo contiene. * Un sentido: indicado por la punta de flecha en B. * Un modulo: indicativo de la longitud del segmento AB. Los vectores son idealizaciones que nos permiten descibir la interacción entre objetos y plantear algebraica mente situaciones diversas de la vida cotidiana y de la actividad cientifica y tecnológica. REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE MAGNITUDES FÍSICAS VECTORIALES Ahora que ya sabes que son los vectores, el siguiente paso es el entender como se realizan operaciones entre ellos. Sin embargo, antes de hacerlos, veremos como se representa de manera que puede sermanipulados.
Por ejemplo: el resultado de moverse de la posición (0m, 0m) ala posicion (0m, 100 m); también podríamos representar este desplazamiento mediante una flecha de tamaño 100 m apuntando al norte (o mejor, mediante una flecha a escala conveniente). En buena medida, la resolución de problemas con vectores depende de lograr representarlos y poder cambiar de representación, con la finalidad de realizar operaciones con ellos. EQUIVALENCIA ENTRE LAS REPRESENTACIONES Dependiendo del problema, tendremos problema, tendremos información que permite establecer la representación de un vector en un sistema de coordenadas. La aquivalencia entre las representaciones es sencilla y se lleva a cabo utilizando conocimiento que y tenemos: el Teorema de Pitagoras; el Plano Cartesiano y las funciones trigonometricas. De alguna manera, es mas cómodo representar verctores en el sistema de coordenadas cartesianas polares, indicando su tamaño y un angulo, aunque, como veremos mas adelante es mas sencillo sumar o restar varios vectores en coordenaras cartesianas. OPERACIONES CON VECTORES Ahora ya estan establecidas las condiciones para realizar operaciones con vectores. Operando las magnitudes vectoriales es posibles descubrir el resultado de las interacciones, interpretar situaciones a problemas planteados. Las operaciones que realizaremos con vectoresson las siguientes:
A)Multiplicacion de un vector por una escala Los vectores pueden ser multiplicados por una escalar. esto produce un ¨alargamiento¨ o ¨encojimiento¨ del vector, incluso puede invertir su sentido, aunque su direccion nunca podra ser cambiada porun escalar.
B)Suma de vectores
La suma de vectores nos proporción el resultado de, por ejemplo, aplicar 2 fuerzas a un mismo cuerpo. a diferencia de los escaleras que solo tienen una magnitud, la suma de dos vectores debe tomar en cuenta la magnitud, direccion y sentido de cada uno de ellos. IDENTIFICAS DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO Todos los objetos que vemos a nuestro alrededor (incluso nosotros mismos), se encuentran en constante movimiento. Desde la antigüedad se hicieron estudios sobre las formas en que se presentaba el movimiento. Por ejemplo, Aristóteles lo dividió en 2tipos:
El natural (como cuando se cae un objeto) El forzado (cuando empujamos o arrojamos un objeto). Se pensaba que los objetos más pesados caen mas aprisa de los menos pesados, fue hasta el siglo XVIII que Galileo Galilei demostró cómo es que realmente caen y se mueven los objetos bajo la acción de unafuerza.
Isaac newton, a partir de las anotaciones de galileo, realizo otro estudio más detallado del movimiento observando-además de los efectos-, las causas que lo originan en su tratado principios de lamecánica.
Para describir claramente en movimiento de un objeto, los consideraremos como partículas, es decir, como un cuerpo de dimensión muy pequeña en la que se concentra su masa. Según a como se mueva un objeto se obtienen diferentes movimientos rectilíneos (en línea recta) y curvilíneos (en un arco de curva). La distancia es la longitud del camino recorrido por un objeto y puede cambiar de dirección y/o sentido. La distancia es medida en centímetros, metros, kilómetros. El desplazamiento es el cambio de posición representado por un vector que se traza desde un punto (inicio) hasta otro (final), el desplazamiento se abrevia en las mismas unidades que la distancia pero se anota su dirección y sentido. La velocidad es la cantidad vectorial dada por el desplazamiento de un cuerpo por unidad de tiempo (velocidad = desplazamiento/tiempo) La velocidad media es el desplazamiento total de un objeto dividido por el tiempo total empleado Velocidad media= desplazamiento total de los intervalos del tiempo/tiempo total. La aceleración es el cambio de velocidad por unidad de tiempo representada por la formula: Aceleración= cambio de velocidad/intervalo de tiempo. SISTEMA DE REFERENCIA ABSOLUTO Y RELATIVO. _Sistema de referencia relativo es el sistema de coordenadas que empleamos para realiza nuestras mediciones sobre un punto determinado que puede estar en movimiento._ _Sistema de referencia absoluto: es el sistema de coordenadas que empleamos para realizar nuestras mediciones sobre un punto fijodeterminado._
Para reconocer si un objeto se encuentra en reposo o en algún tipo de movimiento, determinamos si cambia de posición recto a un punto de referencia llamado origen de coordenadas. Por ejemplo si uno va viajando en un automóvil a una rapidez constante de 40 km/h, nuestra velocidad en referencia al auto será de 0 eso quiere decir que no hay cambio de posición con respecto a él; pero consideran do la Tierra o una gasolinera, nuestra velocidad será 40 km/h, esto se debe a que la velocidad es vectorial sería diferente si consideramos como punto medio un gasolinera que si lo hacemos con respecto a otro automóvil que viaje delante de nosotros arazón de 50 km/h.
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME Este se presenta cuando uno o varios objetos se mueven en un tramo recto determinado alcanza una aceleración de 0; esto quiere decir, que mantiene una velocidad constante en la que recorren distancias iguales en tiempos iguales. Algunos problemas en los que el movimiento tiene ciertos cambios de su velocidad se pueden resolver con velocidad promedio, si la aceleración es 0. En otros movimientos se pueden presentar varios tramos, cada uno con una velocidad constante que se resuelve en formaindividual.
Ejemplo:
1.-Un auto recorre una distancia de 10 km en 5 minutos a) ¿Cuál es la rapidez media en m/s y en km/h? b) ¿Qué distancia recorrerá en un tiempo de media hora a la mismarapidez?
c) ¿Cuál es su aceleración?Solución:
a) DATOS (haciendo las conversaciones adecuadas al sistemainternacional):
d = 10 km (1,000m/1 km) = 10,000 m t = 5 minutos (60s/1 min) = 300 sFormula:
V = d/t
Sustitucion: v = 10,000m/300s =33.3 V = 33.3 m/s (3,600 s/1h) (1 km/ 1,000m) = 120 km/h.Datos:
v = 33.3 m/s (velocidad constante) t = ½ hora (3,600 s/1 h) = 1,800 sFormula: v = d/t
Despeje: vt=d
Sustitucion: d = (33.3 m/s) (1,800 s) = 60,000 m d = 60,000m (1km/1,000m) =60 km.
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO En este tipo de movimiento se presenta un cambio uniforme en la velocidad del móvil. Es decir, tiene una aceleración que como cantidad vectorial es positiva cuando la velocidad aumenta en la dirección y sentido del movimiento, o negativa, cuando el objeto disminuye su velocidad. a = vf – vi /t siendoa = aceleración.
vi = velocidad inicial. vf = velocidad final. t = tiempo en que se lleva a cabo el cambio de velocidad.Ejemplo:
1.-se tiene un auto que se encuentra inicialmente en reposo y que acelera de forma constante a razón de 5 m/s2 (segundos al cuadrado) durante un tiempo de 4s. Determina: a) ¿Qué velocidad alcanza al final? b) ¿Qué distancia recorre durante este tiempo? c) ¿Cuál en su velocidad promedioSolución:
a) Datos
a = 5 m/s2 (al cuadrado) vi = 0m/s porque parte del reposot = 4 s
Formula: a = vf – vi/t se emplea esta fórmula de aceleración de aceleración, ya que incluye la variable incógnita además de losdatos del problema.
Despeja: at =vf – viat+vi=vf
Sustitucion: vf = (5 m/s2) (4s) + 0m/svf = 20 m/s
b) Formula: d= vit+ at2/2 Sustitucion: d = (0m/s2) (4s) + (½) (5 m/s2) (4s) 2d = 0m+40m
d = 40m
c) Datos
d = 40m
vf = 20 m/s
Formula: v = d/t = xf-xi/tf-ti Susticion: v = 40m/4s = 10m/sMétodo alterno:
v = vi + vf/2
v = 0m/s + 20 m/s / 2=10m/s
CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL Este tipo de movimiento es muy común porque cuando los objetos se lanzan de forma vertical hacia arriba o hacia abajo y se le llama de caída libre. Cuando los móviles se dejan caer y solo son afectados por la gravedad para acelerarse. Fue Galileo Galilei quien dedujo que todos los objetos caen con la misma aceleración hacia el centro de la tierra, sin importar su masa en condiciones de vació (para que no afecte la fricción con el aire).Ejemplo:
1.- muñeca made lanza una pelota vertical mente hacia arriba a una velocidad vertical mente hacia arriba a una velocidad de 7.5 m/sdetermina:
a) ¿Cuál es la altura que alcanza la pelota respecto alpunto de salida?
b) ¿Qué velocidad tiene la pelota justo antes de regresar alpunto de partida?
c) ¿Cuál es el tiempo de vuelo de la pelota? d) ¿Qué velocidad alcanza la pelota 1s después de empezar asubir?
a) Datos:
Vi = 7.5 m/s
g = 9.8 m/s2
vf = 0 m/s
y = 0m de altura inicial Formula: vyf2 = vyi2 – 2 g (yf – yi ) Despeje: vyf2- vyi2= - 2g (yf-yi) Vyf2-vyi2/-2g = (yf-yi) vyf2-vyi2/-2g`+ yi=yf Sustitución: 0m/s)2-(7.5m/s)2 /-2(9.8 m/s2)+ 0m = yf b) La misma que al principio, pero de sentido contrario vf = - 7.5m/s, debido a qué regresa a la misma altura pero hacia abajo. c) Datos: vf = -7.5 m/s Formula: vyf = vyi – gt Despeje: vyf-vyi /-g=t Situación: t =-7.5 m/s -7.5 m/s/-9.8 t =-15 m/s /-9.8m/s2 t = 1.5 sd) Datos: t =1s
Formula: vyf= vyi-gt Sustitucion: vyf = 7.5 m/s – (9.8m/s2) (1s) Vft =-2.3 m/s el signo negativo indica que la pelota va haciaabajo
TIROS PARABÓLICOS HORIZONTAL Y OBLICUO. El tiro parabólico también es conocido como movimiento de proyectiles en el que los objetos solo son acelerados por la gravedad. Entre los movimientos parabólicos se encuentra el horizontal, el cual se presenta cuando un objeto es lanzado a un ángulo de 90 grados respecto al eje de la aceleración gravitatoria, o que mide 0 grados respecto a la horizontal, y el oblicuo, que se presenta cuando el objeto es lanzado con un ángulo diferente de, 90 o 180 respecto a lahorizontal.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Y UNIFORMEMENTE ACELERADO. Estor tipos de movimientos los podemos percibir, por ejemplo, al girar las ruedas de un coche, triciclo o patineta, en una rueda de la fortuna, en el movimiento de las aspas de un ventilador o unalicuadora.
E los movimientos circulares se tienen algunas medidas importantes como es la frecuencia del movimiento representado con la “t” (LA FRECUENCIA SON LOS CICLOS O VUELTAS QUE REALIZA UN MÓVIL EN UNTIEMPO DETERMINADO)
Se puede también determinar la magnitud de la velocidad angular conociendo su frecuencia o su periodo de movimiento con la relaciónsiguiente: w= (2 π
rad) f. La velocidad angular en el sistema internacional en rad/s. Al girar un objeto, aunque su velocidad lineal no cambie de magnitud, si cambia constantemente de dirección debido a que existe una aceleración llamada radial o centrípeta que está dirigida hacia el centro de giro en el mismo plano que la velocidad lineal y perpendicular a esta la magnitud de esta aceleración (ac) está dada por la formula: ac= v2/r}
LAS 3 LEYES DE NEWTON... Las LEYES DE NEWTON, también conocidas como LEYES DEL MOVIMIENTO
DE NEWTON,1
son tres
principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo,en tanto que
SIR ISAAC NEWTON (25 de diciembre de 1642 JU – 20 de marzo de 1727 JU; 4 de enero de 1643 GR – 31 de marzo de 1727 GR) fue un físico, filósofo, teólogo,inventor, alquimista y matemático inglés, autor de los _Philosophiae naturalis principia mathematica_, más conocidos como los _Principia_, donde describió la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica (que se presentan principalmente en su obra _Opticks_) y el desarrollo del cálculo matemático. bueno aqui esta nuestro video sobre las 3 leyes de newton...!! monica janet rodriguez robleszuleyma perez solis
rosa nelly juarez
VIDEOS DE FISICA Y SUS TEMAS 1 LIQUIDOS EN REPOSOS sus caracteristicas son 1-Viscosidad (Resistencia de un líquido a fluir), 2- Tensión Superficial (Fuerza de atracción entre la moléculas de un líquido que permite se forme una finísima membrana plástica en la superficie de un líquido), 3 - Cohesión (Fuerza que mantiene unidad entre moléculas de unamisma sustancia),
4 -Adherencia (Fuerza de atracción entre moléculas de sustanciasdiferentes),
5 - Capilaridad (Fenómeno que se presenta cuando existe contacto entre un líquido y unapared sólida,
especialmente si se encuentran en recipientes tan delgados como elcabello, de ahí su
nombre capilaridad). 2.-DENSIDAD Y PESO ESPECIFICODENSIDAD:
La densidad, es una de las propiedades más características de cadasustancia.
Es a masa de la unidad de volumen. Se obtiene dividiendo una masa conocida de la sustancia entre elvolumen que ocupa.
Llamando _m_ a la masa, y _v_ al volumen, la densidad, _d_,vale:
_d= m/v._
PESO ESPECÍFICO.
El peso específico de una sustancia es el peso de la unidad devolumen.
Se obtiene dividiendo un peso conocido de la sustancia entre elvolumen que ocupa.
Llamando _p_ al peso y _v_ al volumen, el peso específico, _Pc_, vale:_Pc= p/v_
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3.- PRESION Y PREION HIDROSTATICA
Se describe como precion al acto y resultado de comprimir, estrujar
o
apretar; a la coacción que se puede ejercer sobre un sujeto oconjunto; o la
magnitud física que permite expresar el poder o fuerza que se ejercesobre un
elemento o cuerpo en una cierta unidad de superficie. 4.- PRINCIPIO DE PASCAL El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un embolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión. 5.- PRINCIPIO DE ARQUIMIDES El PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES es un principio físico que afirma que: . Esta fuerza recibe el nombre de EMPUJE HIDROSTÁTICO o de arquimides, y se mide en newtons (en el SIU). El principio de Arquímedes se formula así:>
o bien
>
6.- FLUJO Y GASTO
EN FÍSICA ES LA CANTIDAD DE VOLUMEN O DE AGUA QUE PASA POR UN TUBO O CONDUCTO A TRAVÉS DE UUN TIEMPO DETERMINADO. EL GASTO SE REPRESENTA DE LA SIG. MANERA; G=V/T Ó G=VA 7.- ECUACION DE CONTINUIDA La ecuación de continuidad no es más que un caso particular del principio de conservación de la masa. Se basa en que el caudal (Q) del fluido ha de permanecer constante a lo largo de toda laconducción.
Dado que el caudal es el producto de la superficie de una sección del conducto por la velocidad con que fluye el fluido, tendremos que en dos puntos de una misma tubería se debe cumplir que: 8.- PRINCIPIO DE BERNOULLI El PRINCIPIO DE BERNOULLI, también denominado ECUACIÓN DE BERNOULLI O TRINOMIO DE BERNOULLI, describe el comportamiento de un flujo laminar moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra _Hidrodinámica_(1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido. La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes: 9.- TEOREMA DE TORRICELLI El TEOREMA DE TORRICELLI es una aplicación del principio de Bernoulli y estudia el flujo de un líquido contenido en un recipiente, a través de un pequeño orificio, bajo la acción de lagravedad. A partir del teorema de Torricelli se puede calcular el caudal de salida de un líquido por un orificio. "La velocidad de un líquido en una vasija abierta, por un orificio, es la que tendría un cuerpo cualquiera, cayendo libremente en el vacío desde el nivel del líquido hasta el centro de gravedad del orificio "_
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_UNIDAD II CALOR Y TEPERATURA__
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10 TEMPARATURA
Gneralidades sobre la temperatura Equilibrio termico Escala termica Escala falengei Escala centigiadoEscala absoluta
Tranformacion entre las 3 escalas La TEMPERATURA es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede ser medida con untermómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como «energía cinética» 12.- DILATACION TERMICA Dilatacion de los solidos Dilatacion superficial dilatacion de los fluidos Dilatacion irregular del agua Se denomina DILATACIÓN TÉRMICA al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al _aumento_ de temperatura que se provoca en él por cualquier medio. La CONTRACCIÓN TÉRMICA es la disminución de propiedades métricas por disminución de la misma. 13.- CONCEPTO YTRANSMICION DE CALOR Consepto de calor Transmicion de calor En física,, LA TRANSFERENCIA DE CALOR es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, _la transferencia de energía térmica_, también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico Publicado por Unknownen 21:19
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