PORTAFOLIO DIGITAL. Física I. Karla Gabriela Ladrón de Guevara Flores.

PROGRAMA DE FÍSICA.

Introducción a la física.

a) ¿Qué es la física?

b) ¿Por qué es importante estudiar física?

c) Bosquejo histórico y clasificación de la física.

a) La Ciencia.

b) Metodo Cientifico.

c) Propiedades de la Materia.

d) Magnitudes Física.

e) Proceso de Medición.

f) Unidad de medida.

g) Conversión de unidades.

h) Errores de medición.

i) Incertidumbre.

j) Cifras significativas y notación cientifica.

1. Repaso (Matemáticas básicas).

2. Mediciones en la física.

a) Magnitudes escalares y vectoriales.

b) Clasificación de los vectores.

c) Suma de vectores.

d) Vectores colineales.

e) Suma y resta de vectores. Método gráfico.

f) Suma de vectores por método de componentes.

a) El movimiento.

b) Trayectoria.

c) Posición de un objeto.

d) Distancia y desplazamiento.

e) Rapidez y velocidad.

f) Movimiento rectilíneo uniforme.

g) Aceleración.

h) Movimiento rectilíneo con aceleración constante.

i) Caída libre.

3. Vectores.4. Movimiento en una dimensión.

a) Tiro horizontal.

b) Movimiento parabólico.

c) Movimiento circular uniforme.

5. Movimiento en un plano.

PARCIAL 1. • Introducción a la física.• Mediciones en la física.

INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA.

Física es una ciencia que estudia los fenómenos físicos, estos no sufren cambios en su estructura interna de la materia.

Física clásica: Estudia los fenómenos cuya velocidad es menor que la velocidad de la luz.

Física moderna: Estudia los fenómenos cuya velocidad es mayor que la velocidad de la luz.

Física.

Clásica.

Mecánica.

Electromagnetismo

Termología.

Ondas.

Óptica.

Moderna.

Atómica.

Nuclear.

Cuántica.

MÉTODO CIENTÍFICO.

1. Observación: Consiste en definir de manera minuciosa el problema o fenómeno a investigar.

2. Hipótesis: Explicación tentativa de un conjunto de observación.

3. Experimentación: Serie de experimentos diseñados para comprobar o desacreditar las hipótesis planteadas. En esta etapa se deben elaborar detalladas observaciones y registrar la información.

4. Teoría: Principio unificador que explica un conjunto de hechos o las leyes basadas en esos hechos si una teoría es refutada en un experimento, se debe hacerla compatible con las observaciones experimentales.

5. Ley: Enunciado conciso, verbal o matemático, de una relación entre fenómenos que siempre es la misma bajo las mismas condiciones.

MEDIDA.

Magnitud: Propiedad de un objeto o de un fenómeno físico para adquirir valores numéricos.

Medir: Determinar la longitud, extensión, volumen o capacidad de una cosa por comparación con una unidad establecida que se toma como referencia, generalmente mediante algún instrumento graduado con dicha unidad.

Sistema de unidades.

Sistema absoluto de Unidades.

Sistema métrico decimal.

Sistema Técnico de Unidades.

Sistema CGS.

Sistema Ingles.

Sistema Internacional.

TIPOS DE ERRORES.

Tipos de Errores.

Sistemático.

Cometidos por el ser humano.

EA.

ER.

E%.

Circunstanciales.

Cometidos por un agente externo.

Error absoluto (Ea) = |Valor medido – Valor Real| = Vm – Vr

Error relativo (Er) = |Error absoluto / Valor Real| = Ea/Vr

Error porcentual (E%) = |Error relativo x 100%| = Er x 100%

EVIDENCIA.

PARCIAL 2.• Vectores.• Movimiento en una dimensión.

VECTOR.

Son aquellos que quedan determinados por un numero, origen o punto de aplicación, sentido y dirección.

Vectores.

Coplanares.

No necesariamente

están en la misma línea de acción.

Colineales.

Son aquellos que se encuentran en una misma línea

de acción.

Concurrentes.Tienen un mismo

punto de aplicación.

SUMA DE VECTORES. (MÉTODO GRÁFICO.) EVIDENCIA.

SUMA DE COMPONENTES. (MÉTODO ANALÍTICO).

1. Elegir un sistema de coordenadas.

2. Dibuje de manera representativa los vectores y marque cada uno de ellos.

3. Encuentre los componentes “x” e “y” de todos los vectores.

4. Encuentre los componentes de la resultante.

5. Utilice el teorema de Pitágoras para encontrara la magnitud del vector resultante.

6. Emplee una función trigonométrica apropiada para determinar el Angulo que el vector resultante forma con el eje “x”.

EQUILIBRIO TRASLACIONAL. (1RA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO).

La suma algebraica de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo debe ser igual a 0.

1. Dibuje un diagrama de cuerpo libre y represente todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.

2. Encuentre todas las componentes en “x” e “y” de las fuerzas desconocidas.

3. Aplique la 1ra condición de equilibrio para formar 2 ecuaciones.

4. Determine algebraicamente los factores desconocidos.

PARCIAL 3.• Movimiento en un plano.

SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO. Para que el cuerpo este en equilibro de rotación, la suma de

los momentos o torques de las fuerzas que actúan sobre él respecto a cualquier punto debe ser igual a 0.

Teorema de Varignon.

El momento de rotación respecto de un punto dado de la resultante de varias fuerzas concurrentes es igual a la suma de momentos de cada una de las fuerzas respecto del mismo punto.

CENTROIDES.

Es el centro de masa de un objeto con densidad uniforme, es donde se encuentra el punto de equilibrio. En geometría mejor conocido como baricentro.

CINEMÁTICA.

Es una rama de la física que estudia el movimiento sin tener en cuenta las causas(fuerzas). Por lo tanto, solo estudia el movimiento a diferencia de la dinamica que estudia las causas. El Análisis Vectorial es la herramienta matemática más adecuada para ellos.

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME.

Un movimiento es rectilíneo cuando es una trayectoria recta. Uniforme es cuando su velocidad es constante en el tiempo, es decir, su aceleración es nula.

Fórmula.

v= d/t = x/t

d,x= Posición del movil. (m)

t= Tiempo de recorrido. (s)

v= Velocidad constante (m/s)

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO. Es un tipo de movimiento frecuente en la naturaleza. En el se utiliza

la caída libre. Este movimiento en tiempos iguales, adquiere iguales incrementos de rapidez. Actúa una fuerza que puede ser externa o interna. La velocidad es variable, lo que si es constante es la aceleración.

Fórmula.

Vf= Vo + a(t)

Vo= Velocidad inicial (m/s)

Vf= Velocidad final (m/s)

a= Aceleración (m/s2)

t= Tiempo (s)

d=Distancia (m)

TIRO VERTICAL. El tiro vertical corresponde al movimiento en el cual se lanza

un objeto en línea recta hacia arriba con una velocidad inicial.

Este movimiento tiene unas características especiales.

1. La velocidad inicial nunca es cero 0.2. Cuando el objeto alcanza su altura

máxima, la velocidad de este es 0 mientras que el objeto se encuentra en ascenso el signo de su velocidad es positivo pero, cuando va en descenso el signo de la velocidad se vuelve negativo

3. La velocidad de ascenso es igual que la de descenso solo que con el signo diferente.

4. Este movimiento comprende tanto el movimiento de subida como el de bajada del cuerpo.

CAÍDA LIBRE. La caída libre corresponde al movimiento en dónde

se deja caer un objeto desde arriba. (con acción de su propio peso y ayudado por la gravedad).

En el vacío el movimiento de caída es de aceleración constante, siendo dicha aceleración la misma para todos los cuerpos, independientemente de cuales sean su forma y su peso.

La presencia de aire frena ese movimiento de caída y la aceleración pasa a depender entonces de la forma del cuerpo.

Fórmula

Vf= Vo + g (t)

Vf= Velocidad Final (m/s)

Vo= Velocidad Inicial (m/s)

g= Gravedad (m/s2) 9.81

t= Tiempo

TIRO PARABÓLICO. Se trata de un “movimiento rectilíneo uniforme” en su desarrollo horizontal y

un “movimiento uniformemente variado” en su desarrollo vertical. Otro tipo de movimiento sencillo que se observa es cuando un objeto se lanza al aire formando un ángulo con la horizontal. Debido a la gravedad, el objeto experimenta una aceleración constante dirigida hacia abajo que primero reduce la velocidad vertical hacia arriba que tenía al principio y después aumenta su velocidad hacia abajo mientras cae hacia el suelo. Horizontalmente la velocidad inicial permanece constante, hasta el final de su recorrido. Las componentes vertical y horizontal del movimiento son independientes, y se pueden analizar por separado. La trayectoria final del objeto resulta ser una parábola.

TIRO HORIZONTAL. El lanzamiento horizontal es un tipo de movimiento que explica la

interacción que tiene un "móvil“ al estar en movimiento con una serie de factores físicos.

Este móvil durante su trayectoria tiene una serie de características específicas que lo diferencia de otro tipo de movimiento.

Dichas características son:

1. Tiene una relación directa con la "caída libre".

2. Este tipo de lanzamiento combina dos tipos de movimientos: el vertical (producido por la caída libre) y el vertical (definido como un Movimiento Rectilíneo Uniforme).

3. La Velocidad Inicial tiene solo componente horizontal, ya que la misma es accionada en sentido “horizontal” (valga la redundancia).

4. La Velocidad dependerá de la altura del lanzamiento.

FÓRMULAS. TIRO HORIZONTAL Y PARABÓLICO.

TIRO HORIZONTAL. EVIDENCIA.