TEMA 8

FÍSICA

(temas 9-10 libro)

INDICE:

1.- UNIDADES. (S.I.)2.- EL MOVIMIENTO.3.- LAS FUERZAS.4.- LA ENERGÍA.

Una MAGNITUD es todo aquello que se puedemedir.Ejemplo: tenemos una mesa. ¿qué podemos medir de lamesa?El largo de la mesa, la altura de las patas, el ancho dela mesa ... todos estas medidas son de longitud (se midentodas con el mismo aparato, una regla). La magnitud quemedimos es LONGITUD.

UNIDAD: es un trocito de magnitud. Ejemplo: la unidad de longitud es el metro (trocito de longitud); la unidad de tiempo es el segundo (un trocito de tiempo).

1.- UNIDADES (S.I.)

MEDIR: Es comparar una magnitud con sucorrespondiente unidad, viendo cuantas veces lacontiene. Si medimos la longitud de la clase lo que estamoshaciendo es ver cuantos metros (unidad de longitud) hay enesa longitud (estamos contando unidades).

Nosotros vamos a utilizar el SISTEMAINTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) que estaformado por 7 magnitudes fundamentales y 36magnitudes derivadas.

Las magnitudes fundamentales son:

Magnitud Nombre de la unidadSímbolo

unidad

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Intensidad de corriente eléctrica amperio A

Temperatura termodinámica kelvin K

Cantidad de sustancia mol mol

Intensidad luminosa candela cd

Magnitud Nombre de la unidadSímbolounidad

superficie metros cuadrados m2

volumen metros cúbicos m3

velocidad metros por segundo m/s

Aceleración Metros por segundo2 m/s2

Fuerza Newton N

Algunas magnitudes derivadas importantes son:

Altura de una montaña ● ● Tiempo ● ● Metros ● s

Duración de una clase ●

Lo marca el termómetro ● ● Longitud ● ● Segundos ● K

Se mide con una regla ●

Como pesa el saco de patatas ● ● Masa ● ● Grados Kelvin ● kg

Utilizamos la balanza ●

Se mide con un reloj ● ● Temperatura ● ● Metros cúbicos ● m3

Cuando tenemos fiebre ●

Me he comprado una parcela de 1000 m2.

● ● Volumen ● ●Metros

cuadrados● m

Soy más alto que tú ●

El coche va a 90 km/h ● ● superficie ● ● kilogramo ● m2

Una garrafa de 5 litros ●

Ejercicios unidades1.- Une con flechas:

2.- Indica cual de las siguientes palabras se refieren amagnitudes y cuáles a unidades: litro, milímetro, volumen,gramo, temperatura, kilogramo, minuto, longitud, tiempo,metro cúbico, densidad.

500 s a min 2 cm a m 3 dm3 a L

2,5 km a m 1,5 m2 a cm2 1 h a s

2 s a ms 25 mm a m 500 g a Kg

3.- Realizar las siguientes conversiones de unidades:

500 s =

8, 33 min

2 cm =

0,02 m

3 dm3 =

3 L

2,5 km =

2500 m

1,5 m2 =

15000 cm2

1 h =

3600 s

2 s =

2000 ms

25 mm =

0,025 m

500 g =

0,5 Kg

1.1.- Notación científica.Los científicos han establecido unos límites que vandesde el tamaño del núcleo atómico hasta el diámetroestimado para el universo. Dichos valores son:

Tamaño núcleo atómico: 0,000000000000001 m.Diámetro universo: 100000000000000000000000000 m.

Para evitar el uso de un número excesivo de ceros, seutiliza la notación científica, que consiste en expresarla cantidad que hayamos obtenido con una cifra entera,seguida o no de decimales, y una potencia de diez. Enlos ejemplos anteriores:

0,000000000000001 m = 10–15 m1000000000000000000000000000 m = 1026 m

Ejemplos: 0,0025 = 2,5 ·10-3 546 = 5,46 ·102

0,509 = 5,09 ·10-1 800 = 8 ·102

0,0000001= 10-7 2500000= 2,5 · 106

ACTIVIDAD INTERACTIVA

POTENCIA NEGATIVA: 0,0…(números pequeños)

POTENCIA POSITI VA: 10… (números grandes)

EJERCICIO 4.- Expresar en notación científica los siguientes números:

0,0025: 0,2:

25600: 1000000:

0,0000001: 0,000074:

10200: 25000000:

0,000000066: 403002000000:

1.2.- Múltiplos y submúltiplos.

En muchas ocasiones, las magnitudes que queremosmedir conducen a números muy grandes o númerosmuy pequeños. En estos casos, se utilizan múltiplos osubmúltiplos del SI, y la unidad resultante serepresenta añadiendo un prefijo al símbolo de launidad correspondiente.

20 km= 20 · 103 m = 2 · 104 m

500 Gb = 500 · 109 b = 5 · 1011 byte

1 Tb = (1) · 1012 b

20 cm = 20 · 10-2 m = 2 · 10-1 m

26 mg = 26 · 10-3 g = 2,6 · 10-2 g

4 µm = 4 · 10-6 m

3 ns = 3 · 10-9 s

2.1.- CARACTERÍSTICAS DEL MOVIMIENTO.

Un sistema de referencia es el lugar del espaciodesde donde se observa la posición que va ocupandoun móvil a lo largo del tiempo.

Se dice que un cuerpo está en movimiento si varia suposición respecto a un sistema de referenciadeterminado. EL MOVIMIENTO ES RELATIVO(depende del sistema de referencia)

2.- EL MOVIMIENTO.

DEPENDE DEL OBSERVADOR, ES DECIR,DEL SISTEMA DE REFERNECIA.

POSICIÓN: Es el lugar que ocupa un móvil en relación con elorigen , O, del sistema de referencia elegido. Se representapor “x”.

TRAYECTORIA: Línea que resulta de unir todos los puntoscorrespondientes a las sucesivas posiciones que ocupa el móvilen el tiempo.

DESPLAZAMIENTO: Distancia, en línea recta, entre la posicióninicial, xo, y la final, xf ,de un móvil.

DISTANCIA RECORRIDA:Longitud de la trayectoria descritapor el móvil desde su posicióninicial hasta la final. Coincide conel desplazamiento en losmovimientos rectilíneos.

RECTILÍNEOS CURVILÍNEOS

TRAYECTORIA

según su

en

RAPIDEZ

según su

en

UNIFORMES(v= cte)

VARIADOS

PARABÓLICOS

como los

CIRCULARES ELÍPTICOS

Los movimientos se pueden clasificar

2.2.- MAGNITUDES DEL MOVIMIENTO.

VELOCIDAD. (RAPIDEZ)

Velocidad media:

En el SI se mide en m/s

Velocidad instantánea: La velocidad en un instante determinado. Hacemos el tiempo muy pequeño.

ACTIVIDADES:

90 km/h: 5 m/s:

120 km/h: 10 m/s :

72 km/h: 30 m/s:

100 km/h: 25 m/s:

3,6

3,6

ACELERACIÓN

Es la variación de velocidad con respecto al tiempo.

En el SI se mide en m/s2

ACTIVIDADES

VER ACTIVIDADES RESUELTAS PÁGINA 171.

1.- El record del mundo de 100 m lisos está en 9,58 s. ¿A qué velocidad media iba el corredor que tiene dicho record? Expresarlo en m/s y en km/h.

2.- ¿Qué espacio (en metros) recorrerá uncoche en 20 segundos, si su velocidad mediaes de 25 m/s?

3.- ¿Cuánto tiempo tardará un móvil enrecorrer 500 m, si lleva una velocidad mediade 20 m/s?

4.- Un nadador recorre 200 m en 2 minutos. ¿A qué velocidad media iba dichonadador? Expresarlo en SI y en km/h.

5.- Un coche recorre 500 m en un tiempo de 20 s. Calcula la velocidad media de dichocoche. Expresa dicha velocidad en m/s y Km/h.

6.- ¿Qué espacio (en metros) recorrerá una moto en 2 minutos, si su velocidad mediaes de 25 m/s? TIENES QUE PASAR LOS MINUTOS A SEGUNDOS.

7.- ¿Cuánto tiempo tardará un móvil en recorrer 2 Km, si lleva una velocidad media de25 m/s?

8.- Un coche de fórmula uno acelera de 0 a 100 km/h en 3 s. Calcula la aceleración delcoche.

9.- Un tren, que va a 120 km/h, llega a la estación de Cádiz en 1 minuto. Calcular laaceleración del tren.

10.- Actividades 5 Y 6 Página 170.

3.- LAS FUERZAS

Llamamos fuerza a la causa directa de los cambios develocidad y deformaciones que puede experimentar un cuerpo.

Es decir, las fuerzas producen aceleraciones y/odeformaciones. En el S.I. se mide en Newton (N).

Las fuerzas pueden ser por contacto o a distancia (atraccióngravitatoria, fuerza magnética, fuerza eléctrica).

SEGÚN LAS DEFORMACIONES que pueden producir lasfuerzas podemos tener:

• Cuerpos elásticos: Recuperan la forma cuando cesa la fuerza(muelle).

• Cuerpos plásticos: Mantienen la deformación cuando cesa la fuerza(plastilina).

• Cuerpos rígidos: No perciben la deformación (roca).

ELÁSTICOS

PLÁSTICOS

RÍGIDOS

SI LAS FUERZAS PROVOCAN ACELERACIONES, se cumple la ecuaciónfundamental de la dinámica.

Ejemplos:

1.- Un coche, de 1500 kg, sufre una aceleración de 2 m/s2. Calcular la fuerza que realiza el motor. Solución: 3000 N

2.- Sobre un coche de 1000 kg de masa, se realiza una fuerza de 700 N. Calcular la aceleración que sufre el coche. Solución: 0,7 m/s2

masa aceleraciónFuerza

LENGUAJE COTIDIANO

se confunden en el

pero son

La masa, m, y el peso, P

MAGNITUDES FÍSICAS DIFERENTES

relacionadas entre sí mediante la expresión

P = m · g

Se expresa en newton, N. Es la fuerza con que nos atraecualquier cuerpo celeste. Su valor depende del quetenga la aceleración de lagravedad del cuerpo celeste.

EL PESO: LA MASA:

Se expresa en kilogramos, kg. Mide la inercia de los cuerpos, ynos informa de su cantidad demateria. Su valor no depende del lugardonde esté el cuerpo; depende denuestros hábitos de vida.

3.1.- LA ATRACCIÓN GRAVITATORIA. Masa y peso.

Aceleración de la gravedad

EJERCICIO: CALCULAR VUESTRO PESO EN LOS DISTINTOS PLANETAS.

P= m ·g

Planeta g (m/s2)

Mercurio 3,7

Venus 8,9

Tierra 9,8

Luna 1,6

Marte 3,7

Júpiter 23,1

Saturno 9,1

Urano 8,7

Neptuno 11,2

TAREA: ACTIVIDADES LIBRO:

Página 179: 4 y 5.

Página 185: 20

Todo cuerpo sumergido en un líquido (o en un gas) experimentauna fuerza vertical y ascendente, denominada empuje, E, quees igual al peso del volumen de líquido desalojado por elcuerpo.

3.2.-PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES. (video Anaya)

P

E

Peso aparente = Peso real - Empuje

Pap = P - E

Llamamos peso aparente de uncuerpo, Pap, a la diferencia entre supeso real y el empuje queexperimenta al sumergirlo en ulíquido.

FLOTABILIDAD DE UN CUERPO: SUBE HASTA QUE P=E Y SE

QUEDA FLOTANDO

La ENERGÍA es la capacidad que tiene un sistema material paraproducir cambios en otro sistema material o sobre sí mismo. Enel S.I. la energía se mide en julios (J) (otra unidad muy utilizadason las calorías).En cualquier cambio, físico o químico, la energía ni se crea ni sedestruye, solo se transforma.

TIPOS DE ENERGÍA.

Existen muchos tipos de energía: Energíamecánica, eléctrica, química, nuclear,térmica, luminosa…Nosotros nos vamos a centrar en la energíamecánica.

4.- LA ENERGÍA

4.1.- ENERGÍA MECÁNICA.

La energía mecánica, Em, que almacena un cuerpo es la suma dedos energías: la energía cinética, Ec, y la energía potencial(gravitatoria), Ep.

Energía cinética: Es la que tiene un cuerpo de masa, m, a causade estar en movimiento, con una velocidad v.

Energía potencial (gravitatoria): Es la que tiene un cuerpo demasa, m, por estar bajo la acción de la fuerza gravitatoria.

En el suelo (h=0) la Ep = 0 J

EJEMPLOS:

1.- Calcular la energía cinética de un coche, de 1200 kg, que va a 90 km/h. (Sol: 375000 J)

2.- Calcular la energía potencial de una maceta, de 1 kg, que está en un balcón a 5 m de altura. (Sol: 49 J).

3.- Calcular la energía mecánica de un globo, de una tonelada , que está a 80 m de altura y lleva una velocidad de 36 km/h.(Sol: 834000 J)

TAREA: VER EJERCICIOS RESUELTOS PÁGINA 191.PÁGINA 191: 1 y 5.PÁGINA 205: 13 y 14.a

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNCIA:

Si no existe rozamiento, la energía mecánica se conserva.

Ejemplo: Cuando un cuerpo se deja caer desde una cierta altura, laenergía potencial se va transformando en energía cinética (unadisminuye y la otra aumenta) pero se mantiene constante la sumade ambas.

Punto más alto(te suben con un motor)

cuando cuando

NO RENOVABLESRENOVABLES

Son inagotables o se consumen a un ritmo menor

que el de su renovación.

No es posible reponer lo que se ha consumido o se consumen a un ritmo

mayor que el de su renovación.

Las fuentes de energía

se clasifican en

4.2.- FUENTES DE ENERGÍA

Combustibles fósiles(carbón, petróleo, gas)

Nuclear

Centrales térmicas

Centrales nucleares

se utilizan en se utilizan en

Eólica: Aerogeneradores.Hidráulica: Saltos de agua.Solar: Térmica y fotovoltaica.Geotérmica: Calor de la tierra.Biomasa: Restos orgánicos.Maremotriz: Mareas.Undimotriz: Olas.

Energía

EÓLICA

E

N

E

R

G

Í

A

H

I

D

R

Á

U

L

I

C

A

Energía

SOLAR

TÉRMICA

FOTOVOLTAICA

Energía

GEOTÉRMICA

BIOMASA FORESTAL

Energía

MAREMOTRIZ

Energía

UNDIMOTRIZ