Física:

Es la ciencia natural que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

La física es significativa e influyente, no sólo debido a que los avances en la comprensión a menudo se han traducido en nuevas tecnologías, sino también a que las nuevas ideas en la física resuenan con las demás ciencias, las matemáticas y la filosofía.
La física no es sólo una ciencia teórica; es también una ciencia experimental.

http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_moderna

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

De acuerdo a la 1ª Ley de Newton toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo.

Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas. El movimiento es inherente que va relacioneado y podemos decir que forma parte de la materia misma.

Ya que en realidad no podemos afirmar que algún objeto se encuentre en reposo total.

El MRU se caracteriza por:

a)Movimiento que se realiza en una sóla direccion en el eje horizontal.

b)Velocidad constante; implica magnitud y dirección inalterables

c)Las magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración (aceleración=0).

Relación Matemática del MRU:

El concepto de velocidad es el cambio de posición (desplazamiento) con respecto al tiempo.

MOVIMIENTO RECTILINEO ACELERADO

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.

FORMULAS

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

(MRU)

V=d/t D=v*t T=d/t

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME ACELERADO

(MRUA)

Vm=d/t D=vm*t A=vf-vi/t Vf=Vi+a*t Vm=Vi+Vf/2 Vf=a*t

CAIDA LIBRE

En física se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un

campo grafitorio. Esta definicíon formal excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor

o menor medida por la resistencia aerodinamica del aire, asi como cualquier otra que tenga lugarmen el seno de un fluido; sin embargo es frecuente tambien referirse cologuialmente a éstas conmo caídas

libres, aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general despreciables.

FORMULAS

V=g*t H=g(t2)

Todos los cuerpos en caida libre son acelerado hacia el centro de la tierra y su velociadad
aumenta de manera uniforme con respecto al tiempo.
En este movimiento, los cuerpo describen una trayectoria rectilinea de arriba hacia abajo con una aceleración constante (en este caso la aceleración es igual a la grabedad).

a=g=9.81m/s2

TIRO VERTICAL

Es un movimiento sujeto a la aceleración gravitaciónal, solo que ahora es la aceleración la que opone

al movimiento inicial del objeto.

El tiro vertical comprede sudida y bajadas del cuerpos u objetos.

FORMULAS

Vf=Vi*-g*t H=Vi*t-g*t2 Vf2=Vi2-2g*t

TIRO HORIZONTAL

El tiro horizontal se caracteriza por la trayectria o camino curvo que sigue un cuerpo al ser lanzado horizontalmente. Inicia con una velocidad cero y va aumentando en la misma proporcion de otro cuerpo que se dejara caer al mismo punto en el mismo instante

si la velocidad de salida es v0, tendremos que las componentes de la velocidad inicial son:
v0x = v0v0y = 0

FORMULAS

X=Distacia horizontal

Vx= Velocidad inicial ó velocidad horizontal

T= Tiempo de caida

Y=Distancia vertical

G=aceleración de gravedad

V= Velocidad del choque

Vy= velocidad vertical

X= Vx*t Y=1/2 g*t Vy=gt

TIRO PARABOLICO

Se llama así al realizado por un objeto cuya trayectoria forma una parábola.

Es representado por un vector tangencial a la parábola del tiro en el eje z, este vector puede descomponerse en dos movimientos; en el eje x será un movimiento rectilíneo uniforme, y en el eje z un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Es curioso que el tiro parabólico sea analizado en estos dos ejes, pero es así debido a que la gravedad siempre afectara (y), y también encontraremos una distancia (x) dentro de su recorrido.

En el eje x la velocidad será siempre constante, y en y su velocidad varía pero su aceleración es siempre constante.

Para los analisis de tiro parabólico utilizaremos las fórmulas de movimiento rectilíneo uniforme y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Dentro de este tema podemos analizar tambien el tiro horizontal, ya que es un movimiento que comienza dado en el eje x que al verse afectado por la gravedad se describe como una parábola que a su vez puede analizarse como una caída libre, ovbiamente en el eje y.

FORULAS

Vx= Componente horizontal de V

Vy= Componente vertical de Y

V= Velocidad inicial

Vx= V cos 0 Vy=V sen 0 Vy= g*t T= Vy/g= Vsen 0 T=2 V sen 0/g

H=2(Vsen 0)2/2g R= V2 sen 2(0)/g

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

(MRC)

En física, el movimiento circular uniforme describe el movimiento de un cuerpo atravesando, con rapidez constante, una trayectoria circular.
Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad no lo es: La velocidad, una magnitud vectorial, tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esta circunstancia implica la existencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.
Ángulo y velocidad angular
El ángulo abarcado en un movimiento circular es igual al cociente entre la longitud del arco de circunferencia recorrida y el radio.
La longitud del arco y el radio de la circunferencia son magnitudes de longitud, por lo que el desplazamiento angular es una magnitud adimensional, llamada radián. Un radián es un arco de circunferencia de longitud igual al radio de la circunferencia, y la circunferencia completa tiene $2\pi\,$ radianes.

La velocidad angular es la variación del desplazamiento angular por unidad de tiempo:

$\omega = \frac{d\varphi}{dt}$

Vector de posición

Se considera un sistema de referencia en el plano xy, con vectores unitarios en la dirección de estos ejes $(\text{O}; \mathbf i, \mathbf j)$ . La posición de la partícula en función del ángulo de giro $\varphi$ y del radio r es en un sistema de referencia cartesiano xy:

$\begin{cases} x = r \cos \varphi \\ y = r \sin \varphi \end{cases}$

De modo que el vector de posición de la partícula en función del tiempo es:

$\mathbf {r} = r \cos (\omega t) \mathbf i + r \sin (\omega t) \mathbf j$

siendo:

$\mathbf{r} \;$ : es el vector de posición de la partícula.

$r \;$ : es el radio de la trayectoria.

Al ser un movimiento uniforme, a iguales incrementos de tiempo le corresponden iguales desplazamientos angulares, lo que se define como velocidad angular (ω):

$\omega = \frac{d\varphi}{dt} = \frac{\varphi}{t} \qquad\Rightarrow\qquad \varphi = \omega {t}$

El ángulo (φ), debe medirse en radianes:

$\varphi = \frac{s}{r}$

donde s es la longitud del arco de circunferencia
Según esta definición:
1 vuelta = 360° = 2 π radianes
½ vuelta = 180° = π radianes
¼ de vuelta = 90° = π /2 radianes

Velocidad tangencial

La velocidad se obtiene a partir del vector de posición mediante derivación:

$\mathbf{v} = \frac{d\mathbf r}{dt} = -r\omega\sin (\omega t) \mathbf i + r\omega\cos (\omega t) \mathbf j$

en donde se ve la relación entre la velocidad angular y la velocidad tangencial

$\mathbf{v} = \omega \mathbf r$

El vector velocidad es tangente a la trayectoria, lo que puede comprobarse fácilmente efectuando el producto escalar $\mathbf r \cdot \mathbf v$ y comprobando que es nulo.

Aceleración

La aceleración se obtiene a partir del vector velocidad con la derivación:

$\mathbf{a} = \frac{d\mathbf v}{dt} = -r\omega^2\cos (\omega t) \mathbf i - r\omega^2\sin (\omega t) \mathbf j$

de modo que

$\mathbf{a} = -\omega^2 \mathbf r$

Así pues, el vector aceleración tiene dirección opuesta al vector de posición, normal a la trayectoria y apuntando siempre hacia el centro de la trayectoria circular. por lo que acostumbramos a referirnos a ella como aceleración normal o centrípeta.
El módulo de la aceleración es el cuadrado de la velocidad angular por el radio de giro, aunque lo podemos expresar también en función de la celeridad $v\,$ de la partícula, ya que, en virtud de la relación $v=\omega r\,$ , resulta

$a = \omega^2 r = \frac{v^2}{r}$

Esta aceleración es la única que experimenta la partícula cuando se mueve con rapidez constante en una trayectoria circular, por lo que la partícula deberá ser atraída hacia el centro mediante una fuerza centrípeta que la aparte de una trayectoria rectilínea, como correspondería por la ley de inercia.

Período y frecuencia
El periodo $T\,$ representa el tiempo necesario para que el móvil complete una vuelta y viene dado por:

$T=\frac{2\,\pi}{\omega}$

La frecuencia $f\,$ mide el número de revoluciones o vueltas completadas por el móvil en la unidad de tiempo y viene dada por:

$f=\frac{\omega}{2\,\pi}$

Por consiguiente, la frecuencia es el recíproco del período:

$f = \frac{1}{T}$

LEYES DE NEWTON

Las leyes de Newtón, tambien conocidas como (leyes del movimiento de Newtón).

son de tres principios apartir de los cuales se explian la mayor parte de los problemas planteados por la dinamica, en particular aquellos reactivos al movimiento de los cuerpos.

primera ley de Newtón o ley de la inercia:

la primera ley del movimiento rebate la idea aristotela de que in cuerpo solo puede mantener en movimiento si se aplica una fuerza.

Newton expone que:

que todo cuerpo percebera en su estado de reposo o movimiento uniforme rectilineo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre el.

ejemplo:

Al ir en un carro el conductor se detiene bruscamente pero por inercia los pasajeros se tiran hacia enfrente, aunque ellos no aplicaron la fuerza por inercia lo hacen.

segunda ley de Newton o ley de la fuerza:

el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre segun la linea recta a lo largo de la cuál aquella fuerza se imprime.

la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas seran iguales sin causa la misma taza de cambio en momento del objeto.

formula:

F=m*a

Tercera ley de Newton:

con toda accion ocurre siempr una accion igual y contraria: osea, las cciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en centido opuesto.

ejemplos:

Cuando brincamos empujamos a la tierra hacia abajo y ésta nos empuja con la misma intensidad hacia arriba.

Cuando caminamos empujamos a la tierra hacia atrás con nuestros pies, a lo cual la tierra responde empujándonos a nosotros hacia delante con la misma fuerza haciendo que avancemos.

Equilibrio traslacional:
cuando un cuerpo se encuentra en movimiento puede estar desplazandose de un punto a otro, girando sobre su propio eje , o bien realizando ambos movimientos.

PRIMERA CONDICION TRASLACIONAL:
cuando se aplica una fuerza a un cuerpo en quilibrio, ya sea que se encuentre en reposo o mivimiento rectilineo uniforme deacuedo con la segunda ley de Newtón, le provocara una aceleracion, misma que sea mayor mientras mayor sea la fuerza.
para que un cuerpo este en equilibrio de traslacion la resultante de totales de las fuerzas que actuan sobre él deben ser cero (0).

Equilibrio Rotacional:

Ocurre cuando un cuerpo o sistema no gira con respecto a algún punto, aunque exista una tendencia.

Es decir cuando ocurre dos cosas:

1) La velocidad rotación angular es constante.

2) Cuando el eje de rotación no cambia de dirección en el tiempo.

Su formula es:

M = F*r

Donde:

M = Momento de fuerza

F = Fuerza que se aplica

r = Brazo de palanca

Problemas de E quilibrio Rotacional

Una persona aplica una fuerza de 90N en el extremo de una llave, como se observa en la figura si la longitud de la llave es de 25cm. Calcula el momento de torsión que se ejerce sobre la tuerca.

M = F*r

M = (90N)(0.25m) = 22.5Nm

Una persona empuja una puerta perpendicularmente con una fuerza de 9N, si el momento de torsión que se produce es de 5.4Nm. ¿Cuál es el brazo de la palanca que utiliza?

M = F*r

Se despeja:

r= m/F

r = 5.4Nm/9N = 0.6m

Friccion o rozamiento:

La fricción o rozamiento es una fuerza que se presenta cuando dos cuerpos se mueven uno respecto a otro. Es una fuerza que siempre se opone al movimiento.

La formula para calcular la fuerza de friccion es...

Ff=N x μ

Ff = Fuerza de friccion
N = Fuerza Normal al plano de movimiento
μ = (miu) Coeficiente de fricción. El cual depende de los materiales en rozamiento.

Ejemplo:

Cuando un automóvil se mueve en la carretera aparece la fuerza de fricción entre las llantas y el pavimento, así como entre el aire y el automóvil.

Es la fuerza que se opone al inicio del movimiento. Sobre un cuerpo en reposo al que se aplica una fuerza horizontal F, intervienen cuatro fuerzas:

F: la fuerza aplicada.

F_r: la fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al movimiento.

P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad.

N: la fuerza normal, con la que la superficie reacciona sobre el cuerpo sosteniéndolo.

Dado que el cuerpo está en reposo la fuerza aplicada y la fuerza de rozamiento son iguales, y el peso del cuerpo y la normal:

$\begin{cases} P = N \\ F = F_r \end{cases}$

Se sabe que el peso del cuerpo P es el producto de su masa por la aceleración de la gravedad (g), y que la fuerza de rozamiento es el coeficiente estático por la normal:

$P = N = mg \,$

$F = F_r = \mu_e N \,$

esto es:

$F = F_r = \mu_e mg \,$

La fuerza horizontal F máxima que se puede aplicar a un cuerpo en reposo es igual al coeficiente de rozamiento estático por su masa y por la aceleración de la gravedad.

Rozamiento dinámico

Dado un cuerpo en movimiento sobre una superficie horizontal, deben considerarse las siguientes fuerzas:

F: la fuerza aplicada.

F_r: la fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al movimiento.

F_i: fuerza de inercia, que se opone a la aceleración de cuerpo, y que es igual a la masa del cuerpo m por la aceleración que sufre a.

P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad.

N: la fuerza normal, que la superficie hace sobre el cuerpo sosteniéndolo.

Como equilibrio dinámico, se puede establecer que:

$\begin{cases} P = N \\ F - F_r = F_i \end{cases}$

Sabiendo que:

$P = N = mg \,$

$F_r = \mu_d N \,$

$F_i = ma \,$

se puede reescribir la segunda ecuación de equilibrio dinámico como:

$F = \mu_d mg + ma \,$

Es decir, la fuerza resultante F aplicada a un cuerpo es igual a la fuerza de rozamiento Fr mas la fuerza de inercia Fi que el cuerpo opone a ser acelerado. De lo que también se puede deducir:

$F = m( \mu_d g + a) \,$

$\frac{F }{m} = \mu_d g + a \,$

$a = \frac{F }{m} - \mu_d g \,$

Con lo que se tiene la aceleración a que sufre el cuerpo, al aplicarle una fuerza F mayor que la fuerza de rozamiento Fr con la superficie sobre la que se apoya.

Trabajo:

En física, se entiende por trabajo a la cantidad de fuerza multiplicada por la distancia que recorre dicha fuerza. Esta puede ser aplicada a un punto imaginario o a un cuerpo para moverlo. Pero hay que tener en cuenta también, que la dirección de la fuerza puede o no coincidir con la dirección sobre la que se está moviendo el cuerpo. En caso de no coincidir, hay que tener en cuenta el ángulo que separa estas dos direcciones.
T = F. d. Cosα
Por lo tanto. El trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia y por el coseno del ángulo que existe entre la dirección de la fuerza y la dirección que recorre el punto o el objeto que se mueve.

ejemplo:

calcula el Trabajo de peso de un cuerpo 100kg apoyado en el suelo. El peso es una fuerza.

P=m.g=100kg.9,8m/s2= 980kg.m/s2= 980N.

Cual es el trabajo de esa fuerza.

Calculamos. Wp = trabajo del peso.

Wp= F . d.

Ahora vos tenes q pensar el cuerpo se mueve?
d= yf-yi = 0

entonces... Wp=F.0= 0.

Potencia:

Cantidad de trabajo efectuado por una unidad de tiempo.
Si W es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt, la potencia media durante ese intervalo está dada por la relación:

P = T / t

$\bar{P} \equiv \left\langle P\right\rangle = \frac{\ W}{\Delta t}$

La potencia instantánea es el valor límite de la potencia media cuando el intervalo de tiempo Δt se aproxima a cero:

$P(t) = \lim_{\Delta t\rightarrow 0} \frac{\ W}{\Delta t}\ = \lim_{\Delta t\rightarrow 0} \mathbf{F}\cdot\frac{\Delta\mathbf{r}}{\Delta t} = \mathbf{F}\cdot \mathbf{v}$

La potencia eléctrica P desarrollada en un cierto instante por un dispositivo viene dada por la expresión

$P(t) = I(t)V(t) \,$

Donde:

P(t) es la potencia instantánea, medida en vatios (julios/segundos).
I(t) es la corriente que circula por él, medida en amperios.
V(t) es la diferencia de potencial (caída de voltaje) a través del componente, medida en voltios.

Si el componente es una resistencia, tenemos:

$P=I^2 R = \frac{V^2}{R}$

Donde:

R es la resistencia, medida en ohmios.

Potencia sonora

La potencia del sonido, considerada como la cantidad de energía que transporta la onda sonora por unidad de tiempo a través de una superficie dada, depende de la intensidad de la onda sonora y de la superficie , viniendo dada, en el caso general, por:

$P_S=\int_S I_s\ dS$

P_s es la potencia
I_s es la intensidad sonora.
dS es el elemento de superficie sobre alcanzado por la onda sonora.

ENERGIA:
Energía, capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella.

4 comentarios:

Unknown9 de marzo de 2013, 18:03
muy buena información Arbe!
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Unknown12 de marzo de 2013, 19:08
hoy arbe hablo como jefa jeje por cierto muy buena información & opino lo mismo que tu arbe..!! se deben de poner en practica..1 ;D
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Unknown12 de marzo de 2013, 22:39
jejje bueno yo digo para k se nos facilite mas sobre los temas.
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Física jugamos?

domingo, 3 de marzo de 2013

Física:

Física:

Es la ciencia natural que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

Aceleración

LEYES DE NEWTON

Rozamiento dinámico

Potencia sonora

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