Temas de Física

Para empezar, el motivo de este blog es para ayudar a mas jóvenes estudiantes a facilitarles el entendimiento de un tema o por lo menos llevar una breve introducción de un determinado tema, espero y les sea de mucha ayuda, ya que también, para nosotros es parte de un plan de trabajo. Gracias.

¿Qué es la Física?

Muchas personas confundimos la Física con Química o no tenemos una clara definición de cada una de estas, trataremos de darles una breve explicación:

FÍSICA: Es la ciencia que investiga los conceptos fundamentales de materia, energìa y espacio y las relaciones entre ellos.  En Física es funfamental la medida, ya que tiene por finalidad relacionar cuantitativamente  las diferentes magnitudes que coexistan en un fenómeno, con objeto de formamular una ley que permita predecir el resultado de dicho fenómeno en unas condiciones distintas de las de la experimentación. 

La Física tiene un campo de acción tan amplio y su conexión contras ciencias de la naturaleza es tan importante, que muchas veces resulta imposible interpretar la pertenencia de un fenómeno a la Física o a otra ciencia.

QUÍMICA: Es la ciencia es la ciencia que estudia tanto composición, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que ésta exprimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía.

FÍSICA

Caída libre

En Física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo acción exclusiva de un campo gravitatorio.  Esta definición formal excluye a todas las caídas reales influeciadas en mayor o menor medida por la resistencia aerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo es frecuente también referirse coloquialmente a éstas como caídas libres, aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general despreciables.

Fórmulas:

V=gt      v=/g        h=gt.t         t=

 

Todos los cuerpos en caída libre son acelerados hacia el centro de la tierra y su velocidad aumenta de manera uniforme con respecto al tiempo.

En este movimiento, los cuerpos describen una trayectoria rectilínea de arriba hacia abajo con aceleración constante (en este caso la aceleración es igual a la gravedad).

A=g= 9.81   g=gravedad

TIRO VERTICAL

Es un movimiento sujeto a la aceleración gravitacional, solo que ahora es la aceleración la que se opone al movimiento inicial del objeto.  El tiro vertical comprende subida y bajada de los cuerpos u objetos.

Fórmulas

Vf= vi-g.t                =-2gh          H=vi.t-g-

TIRO HORIZONTAL

El tiro vertical se caracteriza por la trayectoria o camino curvo que sigue un cuerpo al ser lanzado horizontalmente.

Fórmulas

X= distancia horizontal

Vx= velocidad inicial o velocidad horizontal

T=tiempo

X=Vx.t

Y=distancia vertical

G=aceleración o gravedad

T=tiempo de caída

Y= g

V= velocidad de choque

Vx= velocidad inicial o velocidad horizontal

Vy= velocidad vertical

V=

α=ángulo

α=

TIRO PARABÓLICO

Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parabóla.

 

Fórmulas

Vx= componente horizontal de V

Vy= componente vertical de V

α=ángulo de salida o ángulo de tiro

V=velocidad inicial

Vx= v cosα                                                                                                      Vy= v sen

T=   (tiempo de vuelo)

H=  (altura máxima)

R=sen 2α  (alcance)

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME 

Una cosa que da vueltas tiene movimiento circular.  Por ejemplo, un trompo, una calesita o las agujas del reloj.  Si lo que está girando da siempre el mismo número de vueltas por segundo, digo que el movimiento circulas que tiene es uniforme (MCU).

EJEMPLO:

La tierra, siempre da una vuelta sobre su eje cada 24 hrs.

Un ventilador, un lavarropas o los viejos tocadiscos.

EL RADIAN

Si tu tienes un ángulo y quieres saber cuanto mide, vas lo mides con el transportador.  Esto te da el ángulo medido en grados.  Este método viene de dividir la circunferencia en 360 grados.  

El sistema sexagesimal es una manera de medir ángulos.  Hay otros métodos.  Por ejemplo, tienes el sistema francés que divide la circunferencia en 400 grados, pero este sistema no se usa.

Para medir un ángulo en radianes se hace así:  Se mide el largo del arco abarcado por el ángulo.

Se mide el radio del círculo.  Para el valor del ángulo medido en radianes:

angulo=arco/radio (ángulo medido en radianes), hacer la división del arco sobre radio significa ver cuantas veces entra en el arco.  Como el radio se mide en metros y el arco también, el radian resulta ser un número sin unidades.

VELOCIDAD ANGULAR (W)

Para tener una idea de la rapidez con que algo se está moviendo con movimiento circular, ellos definen la velocidad angular como el num. de vueltas que da el cuerpo por unidad de tiempo.

Si un cuerpo tiene gran velocidad angular quiere decir que da muchas vueltas por segundo.  La velocidad en el movimiento circular es la cantidad de vueltas que un cuerpo da por segundo.  Otra manera de decir lo mismo sería dar el ángulo girado por unidad de tiempo.  Esto daría en grados por segundo o en rad. por segundo.

W=angulo girado/ tiempo empleado

W=2(pi)/T

VELOCIDAD TANGENCIAL (Vt)

Imagina un disco que esta girando, sobre el borde hay un punto que da vueltas con movimiento circular uniforme.  Este punto tiene todo el tiempo una velocidad que es tg a la trayectoria.  Esa velocidad se llama "velocidad tangencial".  Para calcularla se hace el espacio recorrido sobre la circunferencia dividido por el tiempo empleado.  El espacio recorrido es el arco recorrido, así que: 

Vt= W*R

Fijate que W se mide en 1/seg y el radio se mide en metros.  Asi que que las unidades de la velocidad tangencial van a ser m/s.

EL PERIODO T:

Es el tiempo que tarda el cuerpo en dar una vuelta.  Por ejemplo, el periodo de rotación de la tierra es de 24 hrs. El periodo de rotación de la aguja grande del reloj es de 1 hora.  El período se mide en segundos. (hrs o minutos)

LA FRECUENCIA (f)

Es el numero de vueltas por segundo que da el cuerpo. (Por ejemplo, 3 vueltas por segundo, 5 vueltas por segundo... ect.).  Las unidades de la frecuencia son "1/seg".  A esta unidad se le llama Hertz. 1 Hz=1/seg.  A veces vas a ver puesto el Hz como seg a la menos uno.  La frecuencia es la inversa del periodo: 

f=1/T

ACELERACION CENTRIPETA

En el movimiento circular uniforme, el largo de la flecha que representa al vector velocidad tangencial no cambia. Esto quiere decir que el módulo de la velocidad tangencial es constante.  Lo que si cambia es la dirección del vector de la velocidad, y este es el problema, porque cuando hay un cambio de velocidad tiene que haber una aceleración.  Esta aceleración se llama centrípeta, y lo que la provoca es el cambio de dirección del vector velocidad tangencial.  La aceleración centrípeta siempre apunta hacia el centro.  Explicar el porque apunta hacia adentro es complicado, ya que lo lógico sería decir ue apunta hacia afuera, porque cuando uno va en un carro un juego mecánico tiende ir hacia afuera.

W= 2(pi)*F