jueves, 15 de noviembre de 2012

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Y UNIFORMEMENTE ACELERADO



                                                                                      En estos tipos de movimiento se presenta un cambio angular en la posición del objeto que gira referido a un círculo. Los cambios angulares se miden en el sistema internacional en radianes. En un giro circular completo, o vuelta se tiene un total de 2π radianes que equivalen también a 360.

En los movimientos circulares se tienen algunas medidas importantes como es la frecuencia del movimiento representada con la letra f.

En el sistema internacional la frecuencia se mide en S^(-1)tambien conocidos como Hz (hertz) pero muchas veces se expresa en revoluciones por segundo.

El periodo se representa con la letra T y se mide en s (segundos)
Los dos conceptos anteriores se relacionan entre si de forma inversa, mediante la formula:
t= 1/f
Se puede determinar la magnitud de la velocidad angular conociendo su frecuencia o su periodo de movimiento con la relación siguiente w= (2π rad) f.
La velocidad angular en el sistema internacional se mide en rad/s.
Cuando un objeto rígido gira alrededor de un eje fijo, todas las partículas que lo componen giran también a la misma velocidad angular. Sin embargo existe una velocidad lineal conocida como tangencial que depende de la distancia al centro de giro.
Esta velocidad lineal (V) es la que nos permite conocer cuanto avanzaría de manera lineal por citar un caso, una rueda.
Asi como existe el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, también se presenta el movimiento circular uniformemente acelerado, solo que en este caso con una aceleración constante llamada aceleración angular, representada con la letra griega α el cual ocasiona que la velocidad angular (w) cambie. 
w_(f= W_i )+∝t

TIROS PARABOLICOS HORIZONTAL Y OBLICUO


El tiro parabólico también es conocido como movimiento de proyectiles en el que los objetos solo  son acelerados por la gravedad. Consideramos el desplazamiento en un plano vertical con un movimiento vertical afectado por la gravedad y otro horizontal con velocidad constante y otro vertical.

Entre los movimientos parabólicos se encuentran el horizontal el cual se presenta cuando un objeto es lanzado con un ángulo de 〖90〗^0respecto al eje de la aceleración gravitatoria, o que mide 0^0 respecto a la horizontal, y el oblicuo que se presenta cuando el objeto es lanzado con un angulo diferente de 0,90 o 180 respecto a la horizontal.

0=arctan(V_y/V_x )



MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES


Se puede presentar de forma rectilínea, curvilínea o en un desplazamiento variado, tiene combinación de ambos.

El movimiento en dos dimensiones por lo general lo representamos en un plano horizontal o inclinado.

CAIDA LIBRE Y TIRO VERTICAL



La aceleración de la gravedad terrestre esta dirigida hacia el centro del planeta por lo que de forma vectorial se expresa con un valor negativo en el eje  Y.  El tiro vertical y el de caída libre son básicamente similares.

que normalmente conocemos despejada como donde y, y y, son las llamadas altura inicial y final respecto a la distancia verticales a un punto de referencia.

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE ACELERADO


En este tipo de movimiento se presentan un cambio uniforme en la velocidad del móvil. Es decir tiene una aceleración que como cantidad vectorial es positiva cuando la velocidad aumenta en la dirección y sentido del movimiento o negativa cuando el objeto disminuye su velocidad.
a=(V_(f-) V_i)/t  Siendo
 A= aceleración
v_i=velocidad inicial
v_f=velocidad final
T=el tiempo en que se lleva a cabo el cambio de velocidad


MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME


Se presenta cuando los objetos que se mueven en un tramo recto determinado alcanzan una aceleración de cero: es decir mantiene una velocidad constante en la que recorren distancias iguales. En estos casos la magnitud de la velocidad es igual a la de su rapidez.

SISTEMAS DE REFERENCIA ABSOLUTO Y RELATIVO


Para conocer si un objeto se encuentra en reposo o en algún tipo de movimiento, determinamos si cambia de posición respecto de un punto de referencia  llamado también origen de coordenadas que puede ser absoluto si ese punto de referencia no se mueve o relativo si se encuentra en movimiento.
Los movimientos se pueden presentar en una o mas dimensiones .Cuando se estudia un objeto que cambia de posición respecto a un origen en un tiempo determinado, pero lo hace no solo en una línea recta sino en un plano, se puede representar en dos ejes al mismo tiempo.

BLOQUE 2


MOVIMIENTO EN UNA DIMENSION

CONCEPTOS BASICOS
Todos los objetos que vemos alrededor se encuentran en constante movimiento, situación que pasa desapercibida. En esta unidad abarcaremos el movimiento visto a partir de los efectos, dentro de la parte de la mecánica que se conoce como cinemática.

Distancia: es la longitud del camino recorrido por un objeto y que puede cambiar de dirección o sentido.

Desplazamiento: es el cambio de posición representado por un vector que se traza desde el punto de inicio hasta el punto final.

La rapidez es una cantidad escalar y esta dada por la trayectoria recorrida en un tiempo determinado:
rapidez=(trayectoria recorrida)/tiempo

La rapidez media es la distancia total recorrida por el objeto entre el tiempo total empleado para recorrerla:
rapidez media= (distancia total recorrida)/(tiempo total empleado)


La velocidad es una cantidad vectorial dada por el desplazamiento de un cuerpo por unidad de tiempo:
velocidad=desplazamiento/tiempo
La velocidad media es el desplazamiento total de un objeto dividido por el tiempo total empleado:
velocidad media=(desplazamiento total de todos los intervalos de tiempo)/(tiempo total)

La aceleración es el cambio de velocidad por unidad de tiempo representada por la formula:
aceleracion (cambio de velocidad)/(intervalo de tiempo)

La aceleración se mide en el sistema internacional en m⁄s

viernes, 28 de septiembre de 2012

LA FISICA Y SU IMPACTO EN LA CIENCIA Y EN LA TECNOLOGIA


LA FISICA Y SU IMPACTO EN LA CIENCIA Y EN LA TECNOLOGIA

La Física es la base del conocimiento científico y tecnológico actual su objeto fundamental es la naturaleza así podemos definir que la Física: es la ciencia que estudia las interacciones entre la materia y la energía con el fin de encontrar leyes generales. Estas leyes generales nos sirven para entender como ocurren los fenómenos naturales en las diferentes escalas del universo.
Observamos que a lo largo de nuestra vida vamos acumulando conocimientos  acerca del entorno algunos empíricos es decir a base de la experiencia, sin embargo estos conocimientos no llegan a ser suficientes  para explicar los fenómenos que ocurren a nuestro alrededor, es cuando tenemos que utilizar un proceso más largo y sistemático de investigación : es decir el conocimiento científico, este conocimiento nos ha permitido introducir cambios intencionales en la naturaleza con la finalidad de satisfacer nuestras necesidades e inventar aparatos como el teléfono, radio, televisión e incluso la bomba atómica..
Los progresos científicos y avances tecnológicos han surgido en base a la necesidad que tiene el hombre de satisfacer sus necesidades y por la curiosidad que es el motor de la ciencia.
La ciencia y la tecnología son campos que crecen continuamente impulsados por nuevas inquietudes, curiosidades y problemas por resolver.
Así el investigador mexicano Ruy Pérez Tamayo nos da una definición d ciencia diciendo que esta es: una actividad humana creativa que tiene como objetivo comprender la naturaleza y producir conocimientos. Estos conocimientos son expresados mediante una terminología especifica (gráficos, símbolos, ecuaciones, etc.,) y obtenidos utilizando una metodología propia 8 el método científico) que, para alcanzar el mayor consenso posible entre sujetos técnicamente capacitados, ha de ser rigurosa y critica.


LAS RAMAS DE LA CIENCIA Y SU RELACION CON OTRAS CIENCIAS Y TECNICAS


LAS RAMAS DE LA CIENCIA Y SU RELACION CON OTRAS CIENCIAS Y TECNICAS

La física se ha especializado en diversos campos para estudiar la materia, la energía y la manera en que interactúan en sus diferentes escalas; para ellos se ha agrupado en tres grandes categorías: Física Clásica, Física Moderna y Física Aplicada; cada una de ella dividiéndose en teórica y experimental.
Física Clásica: se inicio en el periodo renacentista y se asocia con los trabajos de Galileo y Newton y pues actualmente la Física Clásica incluye a:
·         Mecánica: se encarga e estudia el movimiento de los objetos.
·         Óptica: estudia la manera en que la luz se comporta e interactúa con la materia.
·         Acústica: estudia los fenómenos relacionados con el sonido.
·         Termodinámica: estudia el calor, la transferencia de la energía al interior de un sistema.
·         Electromagnetismo: estudia el comportamiento de los campos electromagnéticos, su estudio incluye tanto fenómenos eléctricos como magnéticos.
Física Moderna: surgió a principios del siglo XX con el desarrollo de la Teoría Cuántica de Max Planck y la Teoría de la Relatividad de Einstein. Gran parte de esta teoría está construida a partir de la Física Clásica, pero es más precisa incorporando teorías cuánticas y relativistas.
Entre las ramas de la Física Moderna tenemos:
*Mecánica Cuántica
*Mecánica relativista
*Termodinámica cuántica
*Electrodinámica cuántica
La física puede ser aplicada al estudio específico de diferentes escalas y manifestaciones energéticos como ejemplo de ellos a la Cosmología, Astrofísica, Geofísica, Electrónica, Fotonica etc.
La interrelación de la Física con otras ciencias, o cuando esta es aplicada a campos particulares, origina tanto el desarrollo de disciplinas intermedias como:
*Biofísica
*Geofísica
*Fisicoquímica
*Astrofísica
*Física medica
Solo por citar algunas como el de las distintas ramas de la ingeniería.
El estudio de la Física es importante tanto por sus desarrollos conceptuales como por sus aplicaciones tecnológicas y repercusiones sociales. Los avances científicos y tecnológicos son el resultado de la colaboración intelectual de muchas personas a lo largo de la historia.

LOS METODOS DE INVESTIGACION Y SU RELEVANCIA EN EL DESARROLLO DE LA CIENCIA


LOS METODOS DE INVESTIGACION Y SU RELEVANCIA EN EL DESARROLLO DE LA CIENCIA

A través de la Física aprenderemos el método que se sigue en ciencia para llegar al conocimiento. El conocimiento científico, base de la conformación de nuestra realidad social, económica, tecnológica, y ambiental, es el resultado de un modo de pensar diferente al sentido común.
La actividad científica requiere de ciertos procesos del pensamiento como son:
·         Observación
·         Razonamiento
·         Inducción
·         Deducción
·         Análisis
·         Síntesis
·         Extrapolación
·         Creatividad
·         Intuición
·         Memoria
Los método de investigación más usados en la ciencia contemporánea son el inductivo, deductivo, analítico y el sintético correspondiendo cada uno con la forma de razonamiento que se sigue durante el desarrollo de la investigación. El objeto sobre el cual trabaja el pensamiento es la lógica. El razonamiento lógico es el razonamiento no verbal; el que se capta a través de la observación de la realidad.
Así tenemos que una teoría es válida cuando sus predicciones son comprobadas experimentalmente y cuando un fenómeno natural se repite siguiendo un patrón, puede ser descrito mediante una ley, la cual será válida hasta que alguien realiza una observación que no sigue la ley. Las leyes científicas son reglas que describen patrones de la naturaleza. A diferencia de una teoría científica una ley no intenta explicar porque ocurren los fenómenos, sino describir patrones universales. La experimentación es un paso previo a la determinación de una ley.
El método experimental es un medio para resolver problemas, es un método científico que se utiliza en Física. Según Rosas este método tiene siete reglas que se deben cumplir en una investigación las cuales son:
·         Delimitar y definir el objeto de la investigación o problema
·         Plantear una hipótesis de trabajo
·         Elaborar un diseño experimental
·         Realizar el experimento
·         Analizar los resultados
·         Obtener conclusiones
·         Elaborar un informe por escrito
Según el investigador estas reglas pueden variar un poco, pero el propósito nunca varía. El propósito de una investigación experimental puede ser la verificación de una hipótesis, ley o modelo, o bien la obtención de una relación entre las variables.
Actualmente hay innumerables métodos científicos todos ellos basados en premisas fundamentales acerca de la naturaleza y la manera en que los seres humanos aprendemos acerca de ella.
Premisas del método científico:
1.-  Existen patrones en la naturaleza
2.- Las personas pueden utilizar la lógica para comprender una observación
3.- Los conocimientos científicos son reproducibles
Etapas del método científico
1.- Observación de los aspectos del universo que sean de interés para la investigación, con objeto de elegir el fenómeno a estudiar
2.- Problematización de la realidad observada
3.- Formulación de alguna explicación tentativa de los hechos observados (hipótesis)
4.- Utilización de las ideas, hipótesis o teorías empíricas para crear modelos de la realidad y efectuar predicciones de los fenómenos
5.- Contrastación de las predicciones mediante experimentos
6.- Cuando se logra la consistencia entre la hipótesis y los resultados formulación de leyes, principios o teorías que expliquen científicamente el fenómeno observado

HERRAMIENTAS DE LA FISICA


HERRAMIENTAS DE LA FISICA

La Física es una ciencia experimental que tiene como propósito descubrir las leyes fundamentales del universo a partir del estudio cuantitativo de los  fenómenos naturales.
Hoy en día el trabajo científico se orienta a la proposición de modelos matemáticos y a la actividad experimental como medio de investigación, pero para lograrlo los Físicos usan diferentes auxiliares que podemos llamar herramientas.
Entre estas herramientas la fundamental y principal es el pensamiento que les permite observar, razonar y relacionar; además también usan sus sentidos y los instrumentos para la observación y medición de los fenómenos que estudian.
Otras herramientas son:
·         Matemáticas
·         Lenguaje
·        Gráficas

MAGNITUDES FISICAS Y SU MEDICION


MAGNITUDES FISICAS Y SU MEDICION

La Física explica los fenómenos que aun no son comprendidos a partir de modelos de la realidad que correspondan con resultados experimentales.
Se denomina magnitud física a cualquier concepto físico que puede ser cuantificado y por lo tanto es susceptible de aumentar o disminuir.
Las magnitudes físicas pueden clasificarse en:
·         Magnitudes fundamentales : son llamadas así porque a partir de ellas es posible definir ( mediante leyes o formulas matemáticas) a las derivadas
·         Magnitudes derivadas: a partir de las siete magnitudes fundamentales se obtienen las derivadas que hacen falta para describir científicamente casi cualquier fenómeno natural conocido en el universo.

Son siete las magnitudes físicas fundamentales:
·         Longitud
·         Masa
·         Tiempo
·         Intensidad de corriente eléctrica
·         Temperatura
·         Cantidad de sustancia
·         Intensidad luminosa

Llamamos medición al proceso de asignar un número a una magnitud física como resultado de comparar las veces que cabe esta propiedad en otra similar tomada como patrón y adaptada como unidad.
La comparación inmediata de objetos corresponde a las llamadas medidas directas. Existen otras clases de medidas en las que la comparación se efectúa entre magnitudes que, aunque cuando están relacionadas con lo que se desea medir son de naturaleza distinta; estas son las medidas indirectas.
LOS SISTEMAS DE MEDIDA
En la vida diaria utilizamos unidades muy diversas para realizar mediciones.
Antiguamente era un relajo ponerse de acuerdo en que sistema adoptar como medida ya que cada nación tenía su propia forma y modo de medir, fue hasta casi finales de la revolución francesa que se adopto el sistema métrico decimal, este sistema se  extendió rápidamente por todo Europa, este sistema incluye las siguientes unidades de medida:
·         Metro (m)
·         Kilogramos (g)
·         Litro (l)

En el sistema métrico decimal la transformación de las distintas unidades de medida se realiza multiplicando o dividiendo por 10 la unidad correspondiente.

UNIDADES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS EN EL SISTEMA INTERNACIONAL


UNIDADES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS EN EL SISTEMA INTERNACIONAL

Según el buro internacional de pesos y medidas, el sistema internacional de unidades (Si) define las unidades fundamentales necesarias para expresar las medidas en todos los niveles de precisión y en todas las áreas de la ciencia, la tecnología y el entorno humano. En el Si hay dos clases de unidades:
·         Unidades fundamentales: son aquellas que para definir necesitan de un patrón estandarizado e invariable
·         Unidades derivadas: son aquellas que se definen por medio de relaciones matemáticas a partir de las unidades fundamentales y se utilizan para medir magnitudes derivadas.

Magnitud física fundamental
Unidad fundamental
Símbolo
Longitud
Metro
M
Masa
Kilogramo
Kg
Tiempo
Segundo
S
Intensidad de corriente eléctrica
Amperio o ampere
A
Temperatura
Kelvin
K
Cantidad de sustancia
Mol
Mol
Intensidad luminosa
candela
Cd

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
UNIDADES DERIVADAS QUE POSEEN NOMBRE PROPIO Y SIMBOLOS ESPECIALES
MAGNITUD FISICA DERIVADA
(SIMBOLO DE LA MAGNITUD)
FORMULA DE LA QUE SE DERIVA
NOMBRE DE LA UNIDAD
SIMBOLO DE LA UNIDAD
EXPRESADA EN UNIDADES DERIVADAS
EXPRESADAS EN UNIDADES FUNDAMENTALES
FRECUENCIA (V)

V= 1
     T
HERTZ
Hz

  -1
S
FUERZA (F) PESO (W POR SU NOMBRE EN INGLES WEIGHT)
F= m.a

W=m.g
NEWTON
N

            2
KG.M.S
PRESION (P)
      F
P=  _
      A
PASCAL
Pa
        -2
N. M
         -1      -2
KG.m     . s
TRABAJO (t)
T= F.D
JOULE
J
N.m
        2      -3
Kg.m   .S
POTENCIA
      T
P=  _
      t
WATT
W

         2    -3
Kg.m   .s
ANGULO PLANO
                   S
0(RADIANE)=_
                     r
RADIAN
RAD

           -1
Mm          = 1
(adimensional*)

UNIDADES DE USO ACEPTADO EN EL SISTEMA INTERNACIONAL
MAGNITUD FISICA
NOMBRE DE LA UNIDAD
SIMBOLO DE LA UNIDAD
EQUIVALENCIA
Angulo
GRADO
O
1=(n/180) RAD

MINUTO
,
1’ = n/10.8) rad=(1/60)

SEGUNDO
¨
1¨=(1/60)¨=n\648)rad
Tiempo
MINUTO
Min
1 MIN= 60 s

HORA
H
1H= 60 min=3600 s

DIA
D
1d= 24 h=86400 s
Volumen
LITRO
L
              3        -3      -3
1L= 1dm   =10      M
masa

TONELADA
T
           3
1t=10     Kg= 1 mg
Area
HECTAREA
Ha
                 2       4      2
1ha=1hm     =10    m

PREFIJOS DEL Si
Se ha adoptado un conjunto de prefijos que pueden ser utilizados con cualquiera de las unidades fundamentales y de las unidades derivadas con nombres especiales, estos prefijos permiten expresar múltiplos y submúltiplos de la unidad.
PREFIJO
SIMBOLO
FACTOR
Giga
g
     9
10  =000000000 (mil millones)
Mega
M
       6
10    = 1000000 (un millón)
Kilo
K
     3
10   = 100 (mil)
Hecto
H
    2
10   =100 (cien)
deca
Da
     1
10   = 10 (diez)

UNIDAD D FUNDAMENTAL O DERIVA SIN PREFIJO
Deci
d
   -1
10  =1/10 (un decimo)
Centi
C
   -2
10   =1/100(un centésimo)
Mili
M
     -3
  10  =1/1000 (un milésimo)
Micro
  u
I
     -6
 10    = 1/1000000 (un millonésimo)
Nano
N
     -9 
 10       =1/1000000000 (un milmillonésimo)
pico
P
   -12
10  = 1/1000000000000 (un billonesimo)

EL SISTEMA MKS
Es un subsistema del Si que se utiliza mucho en física. Sus magnitudes fundamentales se definen de la misma manera que en el Si y sus unidades fundamentales correspondientes son: el metro el kilogramo y el segundo.

EL SISTEMA CGS E INGLES
La gran mayoría de los países han adoptado el sistema internacional pero como consecuencia de la necesidad de contar con unidades de medición más pequeñas ocasionalmente los científicos y técnicos deben recurrir a otros sistemas, este es el caso del sistema CGS o cegesimal que por la misma razón que el sistema MGS debe su nombre a las iniciales de tres de sus unidades fundamentales el centímetro el gramo y el segundo.
TRANSFORMACION DE UNIDADES
Cuando se emprende el estudio de la física es común encontrar situaciones en las cuales los datos están expresados en múltiplos o submúltiplos de la unidad patrón de la magnitud medida o en unidades mixtas pero que son de uso común, en este caso hay que hacer la transformación de unidades.
Al efectuar conversiones de unidades es recomendable considerar las unidades de cantidades físicas como cantidades algebraicas ordinarias sujetas  a las reglas del algebra.