FISICA I - Cobach 35 Lic. Coronado

FISICA I - Cobach 35 Lic. Coronado

http://www.cobachsonora.edu.mx:8086/portalcobach/alu_modulosaprendizaje.php FISICA I INTRODUCCION AL CONOCIMIENTO DE LA FISICA Las CIENCIAS NATURALES son aquellas ciencias que tienen por objeto el estudio de la naturaleza, siguiendo la modalidad

del mtodo cientfico (tambin conocido como mtodo experimental). Estudian los aspectos fsicos, y no los aspectos humanos del mundo, distinguindose de las Ciencias Sociales CIENCIAS NATURALES CIENCIAS BIOLGICAS CIENCIAS FSICAS

BIOLOGA BOTNICA ZOOLOGA QUMICA ASTRONOMA GEOLOGA FSICA

Los fenmenos naturales son propios de la naturaleza, nacen con ella, es imposible que el hombre pueda regirlas o alterarlas, como ejemplos tenemos: la cada de los cuerpos, los fenmenos pticos, la atraccin magntica, la transformacin de la energa, entre otros; por otro lado es obvio afirmar que siempre existi una interaccin mutua entre el hombre y la naturaleza. El ser humano mediante su inteligencia trat de encontrar la explicacin al porqu de los

fenmenos naturales, surgi entonces la ciencia, para el conocimiento y estudio de las leyes de la naturaleza. Sera absurdo dar una fecha al nacimiento de la ciencia, pues sta aparece tras una evolucin continua del hombre en el espacio y en el tiempo. HISTORIA DE LA FSICA. La Fsica tiene sus orgenes en la Grecia antigua, en donde se trat de explicar el origen del Universo y el movimiento de los planetas. Leucipo y Demcrito, 500 aos a. C., pensaban que todas las cosas que nos rodean, es decir, la materia,

estaban constituidas por pequeas partculas. Sin embargo, otros pensadores griegos como Empdocles, quien naci unos 500 aos a. C., sostenan que la materia estaba constituida por cuatro elementos bsicos: tierra,aire, fuego y agua Hacia el ao 300 a. C, Aristarco ya consideraba que la Ciencias Naturales se movan alrededor del Sol. Sin embargo, durante cientos de aos predomin la idea de que nuestro planeta era el centro del Universo, Galileo Galilei, cientfico italiano, lleg a comprobar que la Ciencias Naturales giraba alrededor del Sol, como sostena

Aristarco y posteriormente, Coprnico, un astrnomo polaco. La palabra FSICA proviene del trmino griego PHYSIS que significa Naturaleza, por lo tanto, la Fsica podra ser LA CIENCIA QUE SE DEDICA A ESTUDIAR LOS FENMENOS NATURALES; ste fue el enfoque de la Fsica hasta principios del siglo XIX con el nombre de ese entonces Filosofa Natural. A partir del siglo XIX se redujo al campo de la Fsica, limitndola al estudio de los llamados FENMENOS FSICOS, los dems se separaron de ella y pasaron a formar parte de otras Ciencias

Naturales. La Fsica estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energa, as como sus interacciones. La Fsica es significativa e influyente; ha sido impulsora de muchos de los inventos y tecnologas que disfrutamos. Adems, las nuevas ideas en la Fsica a menudo impactan a las dems ciencias. RAMAS DE LA FSICA Fsica clsica

Fsica moderna Mecnica Atmica Termodinmica Molecular ptica Nuclear

Acstica Relatividad Electromagnetismo Mecnica cuntica 1.1 LA FSICA Y SU IMPACTO EN LA CIENCIA Y LA TECNOLOGA. Los telescopios, radiotelescopios, radares,

microscopios electrnicos, aceleradores de partculas y satlites artificiales, entre otros dispositivos, son importantes aportaciones de la Fsica a la tecnologa y otras ciencias, entre las cuales se cuentan la Medicina, la Biologa, la Qumica, la Astronoma y la Geografa. Las aportaciones de la Fsica han posibilitado la construccin de puentes, carreteras, edificios, complejos industriales, aparatos utilizados en la medicina, como el que produce rayos lser y que se utiliza como un bistur para cirugas de los ojos, el corazn

o el hgado, aparatos de radiotelecomunicacin, computadoras, y lo que actualmente nos maravilla; la exploracin del Universo mediante las naves espaciales. Para qu sirve la ciencia? Realmente esta pregunta es muy amplia, pero de manera general se puede afirmar que sirve para: Prevenir el acontecimiento futuro de un

fenmeno natural (terremoto, lluvia, huracn, etc.) Poder usarlas de acuerdo a nuestros intereses. Usamos el viento para trasladarnos en avin; usamos la cada del agua para generar energa elctrica; usamos los diferentes tipos de ondas para comunicarnos. Modernizarnos, pues la ciencia tiene su aplicacin directa, por ejemplo: La Ingeniera, La Medicina, La Astronoma, etc. LA FSICA Y EL MTODO CIENTFICO. En la antigedad, los sabios buscaban la explicacin

de los misterios de la naturaleza a partir del uso del razonamiento lgico exclusivamente; esto traa por consecuencia que un mismo fenmeno tuviera diversas causas, segn cual fuera el autor de la argumentacin. Esta situacin cambi, especialmente desde el siglo XVI, cuando Galileo Galilei sostuvo que la generacin de conocimiento se debe basar ms en la experimentacin. La idea no era nueva, pero Galileo la puso en prctica con bastante xito y empieza a nacer lo que en la actualidad se conoce como el MTODO CIENTFICO.

La parte esencial del mtodo cientfico es la experimentacin, la cual debe ser reproducible; es decir, un experimento determinado puede ser realizado por cualquiera y debe obtener los mismos resultados, de otra manera, las conclusiones no se consideran vlidas. Recordemos que el objetivo de la ciencia es explicar lo que ocurre en el mundo de forma que pueda hacer predicciones. Para eso se usa el mtodo cientfico: LOS PASOS GENERALMENTE ESTABLECIDOS PARA EL MTODO CIENTFICO SON:

1. Observacin. 2. Planteamiento del Problema. 3. Formulacin de Hiptesis. 4. Prediccin de resultados. 5. Experimento. 6. Interpretacin de los datos recogidos. 7. Conclusiones. 8. Generalizacin de los resultados y formulacin de Leyes. 9. Desarrollo de la Teora cientfica. 1.2 MAGNITUDES FSICAS Y UNIDADES DE MEDIDA.

LA NECESIDAD DE MEDIR. Despus de un tiempo en que el hombre observ el Universo, le surgieron algunas interrogantes como: Cul es el tamao del Sol? A qu distancia se encuentra? Cuntos animales tena que cazar? y un sinfn de preguntas ms. Empez a comparar los animales que cazaba, con objetos que tena a su alrededor, llegando de esta manera al concepto de NMERO; observ tambin

que haba lugares cercanos y algunos ms lejanos, hizo una inmensidad de comparaciones ms, hasta llegar a definir una MAGNITUD como todo aquello que puede ser medido, contado o pesado Luego compar algunas magnitudes con el tamao de su mano, su pie, o su brazo, y se dio cuenta que los resultados obtenidos con esta forma de medir variaban, porque las personas no tenan el mismo tamao As pues, llamaremos MAGNITUDES FSICAS a las propiedades fsicas observables que se

pueden medir, por ejemplo la longitud de una tabla, la superficie de un estadio, el volumen de una vasija. Si una propiedad no se puede medir, no es una magnitud, por ejemplo la cantidad de sed. Si la observacin de un fenmeno no da lugar a una informacin cuantitativa, dicha informacin ser incompleta. MEDIR Es comparar una magnitud con otra de la misma clase y que se elige arbitrariamente como unidad. La UNIDAD DE MEDIDA Es una cantidad estandarizada de una determinada

magnitud Fsica. Una UNIDAD DE MEDIDA toma su valor a partir de un patrn. Un PATRN DE MEDIDA Es un objeto o substancia que se emplea como muestra para medir alguna magnitud. EJEMPLO DE PATRONES DE MEDIDA: 1. Segundo (para medir tiempo) 2. Metro (para medir longitud) 3. Amperio (para medir corriente o intensidad de corriente) 4. Mol (para medir cantidad de sustancia) 5. Kilogramo (para medir cantidad de masa)

6. Kelvin (para medir la temperatura) 7. Candela (para medir la cantidad luminosa) Al patrn de medir le llamamos tambin Unidad de Medida. Debe cumplir estas condiciones: 1. Ser inalterable, esto es, no ha de cambiar con el tiempo ni en funcin de quin realice la medida. 2. Ser universal, es decir utilizada por todos los pases. 3. Ha de ser fcilmente reproducible. SISTEMAS DE UNIDADES. Un Sistema de Unidades es un conjunto de

unidades de medida, en el que unas pocas se eligen como fundamentales y las dems se derivan a partir de las fundamentales. Las MAGNITUDES FUNDAMENTALES son las que sirven de base a los sistemas de medida y no se definen con base en otras. Por ejemplo la longitud (m), el tiempo (s). Las MAGNITUDES DERIVADAS se obtienen cuando multiplicamos o dividimos las fundamentales. Ejemplo: velocidad (m/s), aceleracin (m/s2), fuerza (Kgm/s2), potencia (Kgm2/s3), etc.

El SISTEMA MTRICO DECIMAL o simplemente sistema mtrico, es un sistema de unidades basado en el metro, en el cual los mltiplos y submltiplos de una unidad de medida estn relacionadas entre s por mltiplos o submltiplos de 10. Como unidad de MEDIDA DE LONGITUD se adopt el METRO. Como medida de CAPACIDAD se adopt el LITRO Como medida de MASA se adopt el KILOGRAMO El SISTEMA MTRICO DECIMAL a sufrido cambios a travs del tiempo, hasta llegar a lo que hoy se conoce como SISTEMA

INTERNACIONAL DE UNIDADES. Tenemos adems el sistema Ingls, cuyas unidades fundamentales son: longitud (pie), masa (libra masa) y tiempo (segundo). SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (S.I.) El Sistema Internacional de Unidades se adopt en el ao 1960 en la XI Conferencia General de Pesos y Medidas, celebrada en Pars buscando en l un sistema universal, unificado y coherente. MAGNITUDES FUNDAMENTALES DEL S.I. Magnitud

Nombre de la unidad Smbolo Longitud metro M Masa kilogramo

Kg Tiempo segundo S Intensidad de corriente amperio

A Temperatura Kelvin K Cantidad de sustancia mol Mol

Intensidad luminosa candela cd EJEMPLOS DE MAGNITUDES DERIVADAS DEL S.I. Magnitud Nombre de la unidad Smbolo

Superficie metro cuadrado m2 Volumen metro cbico m3

Velocidad metro por segundo m/s Aceleracin metro por segundo cuadrado m/s2

Nmero de ondas metro a la potencia menos m1 uno Densidad kilogramo por metro cbico kg/m3 Caudal en volumen

metro cbico por segundo m3/s Caudal msico kilogramo por segundo kg/s NOTACIN CIENTFICA La Notacin Cientfica nos permite expresar cualquier nmero

como el producto de otro nmero entre 1 y 10 multiplicado por una potencia entera de 10. Para que un nmero est correctamente expresado en NOTACIN CIENTFICA tiene que cumplir tres condiciones: La PRIMERA es que tenga este formato: M x 10 N La SEGUNDA, es que la M (Mantisa) sea un nmero entre 1 y 10 (entero o con fraccin decimal). Puede ser (1) pero NO puede ser (10). La tercera que el exponente N sea un entero positivo (+) o un entero negativo () Por ejemplo, 3.548 x 1012 es un nmero grande, que puesto en la forma habitual sera 3 548 000 000 000.

Este es un nmero pequeo: 0.000 000 00435 que expresado en notacin cientfica es: 4.35 x 109 MLTIPLOS Y SUBMLTIPLOS. Las unidades del Sistema Internacional no siempre son manejables. Por ejemplo, para medir una longitud, el Sistema Internacional emplea como unidad el metro. Pero si medimos la distancia de la Tierra al Sol, resulta ser de unos 149,503,000,000 m. El tamao de un virus, por el contrario, es de unos 0.00000002 m Todos los mltiplos y submltiplos se obtienen de la

misma forma, agregando un prefijo a la unidad, y el prefijo indica el valor del mltiplo o submltiplo. La masa es una excepcin. Como la unidad de masa, el kilogramo, ya tiene un prefijo, estos se aaden al gramo, que es un submltiplo del kilogramo. MLTIPLOS Prefijos Prefijos Equivalencia

exa E 1018 peta P 1015 tera

T 1012 giga G 109 mega

M 106 kilo k 103 hecto h

102 deca da 101 SUBMLTIPLOS Prefijos Prefijos

Equivalencia centi c 10-2 mili m

10-3 micro 10-6 nano n 10-9

pico p 10-12 femto f 10-15

atto a 10-18 Ejemplos: km = kilmetro = 103 m = 1000 metros ks = kilosegundo = 103 s = 1000 segundos mg = miligramo = 10-3 g = 0.001 gramos De esta manera, podemos combinaciones que queramos PREFIJO + UNIDAD.

hacer las Ejemplos: hL; PREFIJO=h=hecto, que significa 102 UNIDAD = litro; cantidad = 100 litros = 100; F; PREFIJO= =micro, que significa 10-6 = 1/1,000,000 = 0.000001;

UNIDAD = faradio; cantidad = 0.000001 faradios mg = miligramo = 10-3 g = 1/1000 g = milsima de gramo ng = nanogramo = 10-9 g = 1/1000000000 g = milmillonsima de gramo cm = centmetro = 10-2 m = 1/100 m = centsima de metro hL = hectolitro = 102 =100 L = cien litros ML = megalitro = 106 L = 1000000 litros = un milln de litros Ks = kilosegundo = 103 s = 1000 segundos = mil segundos

CONVERSIONES DE UNIDADES. Debido a las mltiples cantidades de unidades que se manejan, muchas veces es necesario convertir unas en otras. Por ejemplo: metros a kilmetros, centmetros a pulgadas, galones a litros, horas a segundos, etc. Para convertir una cantidad de una unidad a otra, deben ser de la misma magnitud. Por ejemplo, de metros a kilmetros (los dos son longitudes), de galones a litros (los dos son volmenes) Adems, se necesita consultar tablas de

equivalencias de unidades, como las siguientes: LONGUITUD centmetro Metro Kilometro Pulgada pie centmetro 1

0.01 1x10-5 0.3937 0.03281 Metro 100

1 0.001 39.37 3.281 Kilometro 1x105 1000

1 3.937X104 3281 Pulgada 2.54 0.0254

2.54X10-5 1 0.0833 pie 30.48 0.3048 3.048X10-4

12 1 Milla terrestre 1.609X105 1609 1.609

6.3346X104 5280 MASA gramo kilogramo Slug Libra masa Onza Gramo

1 0.001 6.85X10-5 0.0022 0.0357 kilogramo

1000 1 0.0685 2.2 35.71 slug 1.46x104

14.6 1 32.098 521.43 Libra masa 454

0.454 0.0031154 1 16.2 onza 28 0.028

0.0019178 0.0617 1 TIEMPO segundo Minuto Hora

Dia Ao Segundo 1 0.01667 2.78x10-4

1.16x10-5 3.17X10-8 Minuto 60 1 0.01667 6.94x10-4

1.9x10-6 Hora 3600 60 1 0.04167

0.0001141 Dia 86400 1440 24 1 0.002738

ao 3.156x107 5.26x105 8766 365.27 1

El mtodo que utilizaremos para convertir unidades consiste en utilizar factores de conversin y aplicar el principio de cancelacin (de unidades) Ejemplo 1. Para convertir 5 pulgadas a centmetros. Primero necesitamos la equivalencia: 1 in = 2.54 cm (in = inch = pulgada) Con la equivalencia formamos un factor en forma de fraccin. En el denominador ponemos el lado izquierdo de la equivalencia (1 in) y en el numerador ponemos el lado derecho (2.54 cm). De esta manera, se van a eliminar las unidades de pulgadas y quedarn las de centmetros.

Luego multiplicamos y eliminamos las pulgadas: 5 in 2.54 cm 1 in = 12.7 cm Ejemplo 2. Para convertir 10 centmetros a pulgadas Necesitamos la equivalencia: 1 in = 2.54 cm De manera similar que en el ejemplo anterior, formamos el factor de conversin, pero ahora es al revs, pues queremos eliminar los centmetros:

10 cm 1 in 2.54 cm = 3.93 in INSTRUMENTOS DE MEDICIN. Un instrumento de medicin es un aparato que nos permite medir en forma apropiada una cantidad fsica. Hay una gran variedad de ellos y es recomendable utilizar uno que se ajuste perfectamente a nuestra necesidad, por ejemplo:

si vamos a medir longitudes podemos utilizar una cinta mtrica, flexmetro o regla, pero si deseamos medir el espesor de una moneda, lo indicado es utilizar un vernier o un calibrador palmer, etc. Instrumentos ms precisos de medicin. Para medir masa: balanza bscula espectrmetro de masa catarmetro Para medir tiempo: calendario

cronmetro Reloj de arena reloj reloj atmico datacin radiomtrica Para medir longitud: Cinta mtrica Regla graduada Calibre vernier micrmetro reloj comparador interfermetro

odmetro Para medir ngulos: gonimetro sextante transportador Para medir temperatura: termmetro termopar pirmetro Para medir presin: barmetro manmetro

tubo de Pitot Para medir velocidad: velocmetro anemmetro (Para medir la velocidad del viento) tacmetro (Para medir velocidad de giro de un eje VECTORES. En FSICA, un vector (tambin llamado vector euclidiano o vector geomtrico) es una herramienta geomtrica utilizada

para representar una MAGNITUD FSICA definida por su mdulo (o longitud), su direccin (u orientacin) y su sentido (que distingue el origen del extremo). Los vectores en un espacio eucldeo se pueden representar geomtricamente como segmentos de recta dirigidos (flechas) en el plano o en el espacio . MAGNITUD FSICA. Es una caracterstica de un fenmeno o de un objeto susceptible a ser medido, al cual se le asocia un

nmero, que se obtiene por medio de la operacin llamada medicin. El volumen de un objeto, la altura de una edificacin, la temperatura del medio ambiente, el periodo de rotacin de la Ciencias Naturales, etc., son ejemplos de cantidad o magnitud fsica. CANTIDADES ESCALARES. Algunas cantidades fsicas pueden describirse por completo mediante un nmero y una unidad. Slo las cantidades numricas de las mediciones y sus unidades son de inters al hablar de un rea de 12 cm2, un volumen de 15 m3 o una distancia de 15 km. Estas cantidades se denominan

ESCALARES. Una cantidad escalar se especfica completamente por medio de su magnitud (esto es, un nmero) y una unidad de medida. La rapidez (20 mi/h), La distancia (30 km) y el volumen (200 cm3) son ejemplos de cantidades escalares Un litro de leche es el mismo si lo ponemos horizontal o vertical, a la derecha o a la izquierda; la direccin que tenga no afecta a su medida o a los clculos que se hagan con ella. Las cantidades escalares que se miden en las mismas unidades pueden sumarse o restarse directamente de la manera usual. As:

24 mm + 30 mm = 54 mm 20 pies2 14 pies2 = 6 pies2 CANTIDADES VECTORIALES. Algunas cantidades fsicas, como la fuerza y la velocidad, tienen direccin, as como magnitud. En esos casos, reciben el nombre de CANTIDADES VECTORIALES. La direccin debe ser una parte de los clculos relacionados con dichas cantidades. Son ejemplos: un desplazamiento de 45 metros en direccin hacia el norte o una velocidad de 95 km/hr, 30 al noroeste.

CARACTERSTICAS DE LOS VECTORES. Un vector se representa algebraicamente con una letra en negrita (A) o con una flechita arriba ( A ). Cuando se escribe una cantidad vectorial con su letra normal y sin flecha, se est indicando slo su magnitud numrica, sin hacer referencia a su direccin. Por ejemplo D = 50 Km, 45 expresa un vector desplazamiento, de 50 Km de magnitud y con una direccin inclinada de 45; en cambio D = 50 Km expresa slo la magnitud numrica del vector desplazamiento del ejemplo. Un vector se representa grficamente con una

flecha, donde podemos encontrar los siguientes elementos: 1) Punto de aplicacin: es el origen del vector. 2) Intensidad, mdulo o magnitud: es el valor del vector, representado por la longitud de la flecha, la cual es dibujada a escala. 3) Direccin: la determina la lnea de accin del vector y se determina respecto a un sistema de referencia, por lo regular se da en grados. 4) Sentido: hacia donde apunta la cabeza de la flecha Este

sistema es til para representar desplazamientos o velocidades de objetos en la superficie terrestre o los espacios martimos y areos. Por ejemplo, si queremos representar los vectores desplazamiento 30 km oeste y 43 km, 35al norte del este los haremos as: TIPOS DE VECTORES. Dos o ms vectores constituyen un sistema de

vectores, el cual puede ser de diversos tipos: a) VECTORES COLINEALES. Son aquellos vectores que estn contenidos en una misma lnea de accin. b) VECTORES CONCURRENTES. Son aquellos vectores cuyas lneas de accin se cortan en un solo punto c) VECTORES COPLANARES. Son aquellos vectores que estn contenidos en un mismo plano. d) VECTORES IGUALES. Son aquellos vectores

que tienen la misma intensidad, direccin y sentido. e) VECTORES PARALELOS. Es el conjunto de vectores que tienen la misma direccin. Sus lneas de accin son paralelas, pero sus magnitudes o mdulos pueden ser iguales o diferentes. f) VECTOR OPUESTO (A). Se llama vector opuesto (A) de un vector A cuando tienen la misma magnitud o mdulo y la misma direccin, pero sentido contrario. g) Otra propiedad de los vectores es la de trasladar

su punto de aplicacin sobre su misma lnea de accin sin que cambie su efecto, a estos vectores se les llama VECTORES DESLIZANTES. h) Sern VECTORES FIJOS aquellos que no pueden mover su lnea de accin, ni su punto de aplicacin porque el efecto no ser el mismo. 2.- MOVIMIENTO MOVIMIENTO. Todo en el Universo se mueve constantemente. Si piensas que ests sentado en una silla, y crees que

no te mueves, recuerda que la Tierra gira alrededor de su eje. Adems, la Tierra gira alrededor del Sol, el Sol se mueve con respecto al centro de la Galaxia de la Va Lctea y as sucesivamente. Todo es movimiento y la FSICA es la ciencia encargada de estudiarlo, por medio de una de sus ramas: LA MECNICA. La MECNICA ES LA RAMA DE LA FSICA que estudia los movimientos y las causas que los producen. Atendiendo a la naturaleza de su contenido, la mecnica puede dividirse en dos partes:

La CINEMTICA: describe el movimiento sin analizar sus causas. La DINMICA: estudia las causas del movimiento y de sus cambios. Dentro de la Dinmica queda comprendida la Esttica, que analiza las situaciones que posibilitan el equilibrio de los cuerpos. A qu llamamos movimiento? Un cuerpo tiene movimiento cuando cambia su posicin a medida que transcurre el tiempo. Cmo saber la posicin del cuerpo? Midiendo su distancia y direccin desde un punto de referencia, al

que le incluimos ejes de coordenadas y entonces le llamamos Sistema de Referencia. En mecnica, el MOVIMIENTO es un fenmeno fsico que se define como todo cambio de posicin en el espacio que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia SISTEMAS DE REFERENCIA. Si tu posicin en este momento es la de estar sentado o parado en el saln de clases, ests en reposo (para efecto de nuestro estudio de la mecnica clsica, olvidaremos que todo en el

universo se mueve). Lo mismo puedes decir de un libro sobre el mesa banco o del pizarrn en la pared, se encuentran en reposo. Ahora, supn que ests parado dentro de una caja con ruedas, totalmente cerrada; puedes decir que no te ests moviendo. Pero otra persona que est afuera, observa que la caja se aleja de l y dice que te ests moviendo. Entonces Te ests moviendo o ests inmvil? La respuesta es: depende. Para decir si un cuerpo se mueve o no, hay que especificar con respecto a qu (sistema de referencia). En este caso, t ests

inmvil con respecto al sistema de referencia caja y ests en movimiento con respecto al sistema de referencia persona del exterior (o Tierra, porque est parado sobre ella). Esto nos permite entender que el movimiento puede ser descrito de diferentes maneras dependiendo del sistema de referencia en el que se le ubique. Un sistema de REFERENCIA ABSOLUTO considera como referencia a un PUNTO U OBJETO FIJO, mientras que un sistema de REFERENCIA RELATIVO, considera un PUNTO U OBJETO MVIL.

DISTANCIA Y DESPLAZAMIENTO. Ya mencionamos que el movimiento puede describirse en parte especificando qu tan lejos viaja un objeto al cambiar de posicin, es decir, qu distancia recorre. DISTANCIA ( d ). Se define como la longitud del trayecto recorrido por un objeto al moverse de un lugar a otro. RAPIDEZ MEDIA. Rapidez media ( r , la raya arriba de r significa media o promedio). Es la distancia que recorre un

objeto dividida entre el tiempo que tarda en recorrer dicha distancia, como la distancia y el tiempo son cantidades escalares, tambin lo es la rapidez, la cual se expresa en m/s (Sistema Internacional), ft/s (Sistema Ingls), km/h., mi/h. etc. y nos indica nicamente lo rpido que se mueve el objeto. VELOCIDAD MEDIA. Velocidad media ( v ). Es el cociente del desplazamiento x de la partcula entre el intervalo x de la partcula entre el intervalo de tiempo total x de la partcula entre el intervalo t. A diferencia de la rapidez, la velocidad es un vector, se expresa en m/s, ft/s, etctera y una direccin. En el sistema de

coordenadas, el signo del desplazamiento establece la direccin de la velocidad. ACELERACIN MEDIA: Al cociente del cambio de la velocidad y el tiempo, se le define como aceleracin media ( a ), la cual tambin es un vector y nos indica la rapidez con que cambia la velocidad. Se expresa en unidades de longitud por unidad cuadrada de tiempo, m/s2, ft/s2, y la direccin del vector aceleracin ser la misma que la direccin del cambio de velocidad resultante.

Donde Vi y Vf, son la velocidad inicial y final respectivamente y los tiempos se definen de la misma manera que con la velocidad. Ejemplo: Un autobs se mueve con una velocidad de 72 km/h en el instante en el que se inicia la observacin, cuando han transcurrido 5 s, su velocidad es de 108 km/h Cul es su aceleracin media? Solucin: La frmula para calcular la aceleracin:

Sustituir los datos: Este resultado de la aceleracin nos indica que el autobs incrementa su velocidad 7.2 km/h cada segundo. Vamos a convertir las velocidades en metros por segundo Sustituir los datos Ahora tenemos que la velocidad del autobs incrementa 2 metros por segundo en cada segundo

de tiempo transcurrido, que podemos expresar como: a = 2 m/s2 2.1 MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIN Cuando hablamos del MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIN, nos estamos refiriendo al que ocurre en una lnea recta. Puede ser una recta horizontal, por ejemplo, un carro movindose horizontalmente en la misma direccin. El movimiento tambin puede ser en lnea recta vertical, como cuando dejamos caer un cuerpo.

Cuando utilizamos un sistema de coordenadas cartesianas, el movimiento horizontal lo representamos en el eje de las X y el movimiento vertical lo representamos en el eje de las Y. Movimiento Rectilneo Uniforme. Este tipo de movimiento implica velocidad constante, esto es, que el objeto efecta desplazamientos iguales en tiempos iguales.

Ejemplo: Si un automvil se mueve en una carretera plana y recta y si su velocmetro indica 80 km/h, al cabo de una hora habr recorrido 80 km, en dos 160 km, en 3.0 h 240 km, etc. El anlisis grfico nos permite ver de una manera ms detallada lo que el texto del problema nos dice. 2.2 MOVIMIENTOS EN DOS DIMENSIONES Cuando hablamos del movimiento en dos dimensiones, nos estamos refiriendo al que ocurre en un plano, ocupando dos coordenadas. Ejemplos

de un movimiento en dos dimensiones son el de un cuerpo que se lanza al aire, tal como un baln de ftbol, un disco girando, el salto de un canguro, el movimiento de planetas y satlites, etc. Tiro parablico horizontal Es el movimiento que presenta un objeto que es lanzado en forma horizontal desde cierta altura y cuya trayectoria de cada es una curva abierta, de tipo parablico. TIRO PARABLICO OBLICUO En este tipo de movimiento, los proyectiles son lanzados en un ngulo por encima de la horizontal. El

vector velocidad del proyectil tiene componentes tanto horizontal como vertical. MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (M.C.U.). Si al cambiar de posicin un cuerpo describe una trayectoria circular, su movimiento se denomina MOVIMIENTO CIRCULAR. Si nos ponemos a pensar en cuantos lugares naturales u objetos creados por el hombre se da el movimiento circular, podemos darnos cuenta que nosotros mismos como parte de la Tierra giramos junto con ella como un todo alrededor de su eje, que los electrones giran alrededor del ncleo atmico, que un CD del cual escuchas tu msica

favorita tambin se encuentra sujeto a este tipo de movimiento. 3.- LEYES DE NEWTON Primera ley de Newton. El trabajo de Galileo, sobre la cada de los cuerpos, fue sistematizado por Isaac Newton, dando como resultado tres generalizaciones acerca del

movimiento, las cuales son conocidas comnmente como Las Tres Leyes del Movimiento, de Newton. La primera ley se puede enunciar de la siguiente manera: Un cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilneo a velocidad constante, a menos que acte sobre l una fuerza externa no balanceada. Siempre que un objeto est inmvil, sin que acte ninguna fuerza sobre l, el objeto seguir inmvil, o si el objeto se encuentra en movimiento, sin que acte ninguna fuerza sobre l, permanecer en movimiento eternamente sin detenerse jams.

Segunda ley del movimiento de Newton. La aceleracin producida por una fuerza dada, actuando sobre un cuerpo, es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a la masa del cuerpo. Ejemplo: El bloque de la siguiente figura tiene una masa de 2.2 Kg y se encuentra en reposo en el momento en que se le aplica la fuerza F, producindole una aceleracin de 0.6 m/s2. Cunto vale la fuerza F?

F = ma F = (2.2 Kg)(0.6m/s2) = 1.32 Kg m/s2 Tomando en cuenta que 1 Kg m/s2 = 1 N (Newton), entonces: F = 1.32 N Ejemplo: El bloque de la figura se encuentra en reposo en el momento en que empiezan a actuar las fuerzas F1 y F2. a) Se mueve ese bloque? Explica S. Como la fuerza resultante es 2.4 N hacia la derecha, el bloque no puede continuar en reposo. b) Cmo se mueve?

Se desplaza hacia la derecha con aceleracin constante cuyo valor se calcula a=F/m a = 2.4 N / 2 Kg a = 1.2 N/Kg Como N/Kg = (Kg m/s2) / Kg = m/s2, la respuesta puede escribirse as: a = 1.2 m/s2 c) Qu significado tiene el resultado obtenido en el inciso anterior? Significa que ese bloque se desplaza hacia la derecha aumentando el valor de su velocidad en 1.2 m/s cada segundo. TERCERA LEY DEL MOVIMIENTO DE NEWTON Siempre que un cuerpo A ejerce una fuerza sobre

otro cuerpo B, ste ejerce sobre el primero una fuerza igual en magnitud y direccin, pero de sentido contrario 3.2 TRABAJO Y POTENCIA MECNIC TRABAJO: EL PRODUCTO DE LA FUERZA SOBRE UN OBJETO POR LA DISTANCIA A QUE SE MUEVE EL OBJETO T = Fd T = Trabajo realizado Joules (J) F= Fuerza aplicada (N)

d= Distancia recorrida (m) POTENCIA A LA CARACTERSTICA DE REALIZAR UN TRABAJO EN DETERMINADO TIEMPO P= T/t T= Trabajo realizado (J) t= Tiempo (s) P = Potencia (W) ENERGA ES TODO AQUELLO QUE PUEDE REALIZAR UN TRABAJO

ENERGA CINTICA ENERGA POTENCIAL Energa mecnica Necesaria para Trabajo efectuar Si se incluye el tiempo en que se realiza Se denomina

Potencia Para producirlo requiere Energa TRABAJO MECNICO. Si una fuerza F se aplica sobre un objeto y le produce un desplazamiento, dicha fuerza est realizando un trabajo

Recently Viewed Presentations

  • CS 179: GPU Programming Lecture 12 / Homework

    CS 179: GPU Programming Lecture 12 / Homework

    We use two python scripts to prepare the data for the sinogram and to process the output. preprocess.py. Simulated CT scanner. Forward Radon Transform. postprocess.py. Produces image based on CT Reconstruction
  • JULY 8 CHAPTER DINNER MEETING WELCOME! PMI KC

    JULY 8 CHAPTER DINNER MEETING WELCOME! PMI KC

    PMBOK 5 is here! PMBOK 5 has been published! PMI members can obtain a download copy from PMI.org. Printed copies are available from Amazon or PMI Marketplace.
  • NSOF Resources - University of Wisconsin-Madison

    NSOF Resources - University of Wisconsin-Madison

    IPO will review and sign the form Form sent to CITS ISSO for signature Laptop is scanned by CITS Process can take up to a week depending on availability of each signature and CITS work load Photography Photography is prohibited...
  • Satire - Alison Margaret Doyle

    Satire - Alison Margaret Doyle

    Ms. Doyle's list: Jam out to great tunes while driving, or listen to NPR Teach things Eat (mostly junk) Squander my intelligence on the internet/watching TV Talk to/FaceTime family and friends Visit the gym (briefly) Buy groceries (mostly junk), run...
  • 11-3 Exploring mendelian genetics

    11-3 Exploring mendelian genetics

    Objectives: Explain the principle of independent assortment. Describe the inheritance patterns that exist aside from simple dominance. Explain how Mendel's principles apply to all organisms.
  • Introduction to Study Practices - aber.ac.uk

    Introduction to Study Practices - aber.ac.uk

    One to one writing support (RLF) or request appointment via [email protected] One to one language support or request appointment via [email protected] AberSkills: online study resources (Blackboard. or . web) Update for Welsh language
  • Neo-classical

    Neo-classical

    Neo-Classical Architecture Neoclassicism is the name given to Western movements in the decorative and visual arts, literature, theatre, music, and architecture that are inspired from the classical art culture of Ancient Greece or Ancient Rome.
  • Percent Yield - Conejo Valley Unified School District

    Percent Yield - Conejo Valley Unified School District

    Percent Yield. A comparison of the actual and theoretical yield. In general, the higher the yield, the better the results are from the experiment. % Yield = actual yield (experiment) theoretical yield (calculation) × 100. Steps. Identify what is given...