La física es la ciencia que estudia los fenómenos físicos. Un fenómeno físico es el que produce un cambio en un cuerpo o sustancia si alterar su estructura interna.
Medir es comparar un objeto con una unidad. La propiedad física que medimos es la magnitud física.
Con el fin de facilitar la forma internacional de medir, se utiliza el Sistema Internacional de unidades en el terreno científico.
El (SI) es el sistema de unidades mas extensamente usado. Este consta de siete unidades básicas que sirven para medir las llamadas magnitudes básicas.
MAGNITUD BÁSICA LONGITUD
Longitud Metro (m)
Masa Kilogramo (Kg)
Tiempo Segundo (s)
Temperatura Kelvin (K)
Intensidad de corriente Amperio (A)
Intensidad luminosa Candela (cd)
Cantidad de sustancia Mol (mol) -Las magnitudes básicas son aquellas que se pueden medir si hacer cálculos.
Las magnitudes derivadas se definen a partir de una básica. p.e: para saber la temperatura de el agua no hace falta calcular nada pero si queremos saber el volumen del agua tenemos que multiplicar la longitud por el ancho y por la profundidad.
Así diremos que el volumen es una magnitud derivada de la longitud y el metro cuadrado es una unidad derivada.
-Las magnitudes derivadas son aquellas que son el resultado de una o mas operaciones matemáticas entre magnitudes básicas.
A la hora de realizar una medición puede ser que la unidad del (SI) no sea adecuada en este caso utilizaremos múltiplos o submúltiplos de estas unidades.
Factor Prefijo Simbolo Factor Prefijo Simbolo
10¹² tera T 10-¹ deci d
10⁹ giga G 10-² centi c
10⁶ mega M 10-³ mili m
10³ kilo K 10-⁶ micro µ
10² hecto h 10-⁹ nano n
10-¹² pico p
10-¹⁵ femto f
10-¹⁸ atto a
A la hora de expresar resultados, al menos que se diga lo contrario se expresan en unidades del (SI) y para evitar trabajar con muchas cifras lo podemos escribir en notación científica p.e: 1,25·10⁹ m
2.-El movimiento.
El movimiento es uno de los fenómenos mas comunes que ocurren a nuestro alrededor. La parte de la física que lo estudia es la cinemática.
A la hora de estudiar un movimiento: el conjunto de elementos que consideramos fijos forman un sistema de referencia y el elemento que se mueve es el móvil.
El movimiento es el cambio de posición que experimenta un móvil respecto a su sistema de referencia.
Para estudiar el movimiento es muy importante escoger bien el punto de referencia porque no es igual ver el movimiento de la luna desde el sol que desde la tierra.
| Es un movimiento como elíptico. |
 |
| Es un movimiento como de muelle o espiral. 2.1.-Elementos del movimiento. | -Posición | -Trayectoria Movimiento ------| | -Distancia | -Tiempo POSICIÓN La posición de un móvil es el lugar que ocupa respecto al sistema de referencia. Se llama punto de origen a la su posición inicial. TRAYECTORIA La trayectoria es la linea que une todos los puntos que describe un móvil en su movimiento. DISTANCIA  La distancia es la longitud que recorre un objeto durante su movimiento desde una posición a otra. . TIEMPO El tiempo que se tiene en cuenta es lo que tarda el movil en recorrer una distacia determinada. 3.-La velocidad. La velocidad es la distancia que recorre un móvil en una unidad de tiempo. Es una magnitud derivada de la longitud y el tiempo que sirve para conocer la rapidez del movimiento. Cuantos mas Km recorras en menos tiempo a mas velocidad estarás llendo. -La velocidad instantánea: es en la que el conductor va mirando el indicador y pisa el freno o el acelerador y la velocidad varía. -La velocidad media: es el promedio de todas las velocidades instantáneas. Para calcularala utilizamos la siguiente formula: V=d/t V: velocidad media, d:distancia recorrida y t: tiempo empleado. 3.1.-Unidades de velocidad. La velocidad ya que es una magnitud derivada de la longitud y el tiempo se va a expresar en m/s ó Km/h. Para pasar de unas unidades a otras utilizamos factores de conversión: 30m/s-km/h= 1km/1000m·3600s/1h=30·1·3600/1000·1=108km/h 3.2.-Cálculos de espacio y tiempo. A partir de la velocidad podemos sacar la distancia recorrida de un móvil en un tiempo determinado p.e: Un coche va a 20Km/h durante 3h ¿cuantos km ha recorrido? Para averiguarlo usamos el siguiente triángulo que nos explica como operar en cada caso: Para calcular el tiempo: d/v Para calcular la distancia: v·t Para calcular la velocidad: d/t 3.3.-Movimiento rectilíneo uniforme. De los movimientos que estudia la ciencia este es el mas sencillo. Sus características son: >Es un movimiento rectilíneo, es decir que su trayectoria es en linea recta. >Presenta una velocidad constante. Durante todo el movimiento la velocidad instantánea y la velocidad media coinciden. Además de hacer los cálculos de un movimiento estos también se pueden representar graficamente. p.e:Un móvil se desplaza a 30 m/s con un movimiento rectilíneo uniforme. Para realizar el gráfico debemos sacar la distancia que recorrió el móvil, usaremos el triángulo. d=v·t=15m/s·2s=30m Para representar una gráfica es necesario tener en cuenta: >El tiempo esta representado en el eje de abscisas (t) >La distancia esta representada en el eje de ordenadas (d) >La gráfica es una linea recta porque la velocidad es constante. También se puede dar casos en los que se combinen movimientos rectilíneos uniformes: >El móvil empieza a desplazarse 400m en 5s, su velocidad en este tramo sera: 400/5=80m/s >El móvil permanece parado durante 10s. >En los últimos 10s recorre 200m. Su velocidad en el tramo sera: 200/10=20m/s  4.-La aceleración. La aceleración es la variación de la velocidad por unidad de tiempo. Es una magnitud derivada y su unidad en el (SI) es el metro por segundo al cuadrado(m/s²).Cuando un coche aumenta su velocidad se dice que ha acelerado y cuando la disminuye que ha decelerado. 4.-Calculo de la aceleración. La aceleración se calcula así: a=vf-vo/t--->aceleración=velocidad final menos velocidad inicial entre tiempo. >La velocidad es positiva cuando la velocidad del móvil aumenta. >La velocidad es negativa cuando la velocidad del móvil disminuye es decir que decelera. 4.2 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Un móvil presenta este movimiento cuando presenta estas características: >Sigue trayectoria rectilínea. >Presenta aceleración constante. A partir de la formula de la aceleración podemos calcular la velocidad de un móvil en un momento determinado: v=vo+a·t Para calcular la distancia que ha recorrido el móvil: x=xo+vo·t+1/2·a·t^2 distancia=distancia inicial+velocidad inicial por tiempo+1/2por aceleración por tiempo al cuadrado. 5.-Las fuerzas. La parte de la fisica que estudia la fuerza es la dinámica. La fuerza (F) es una magnitud fisica relacionada con el movimiento. Una fuerza es una accion capaz de: >Iniciar el movimiento de un cuerpo. >Variar la velocidad de un movil acelerandolo o frenandolo. >Cambiar la trayectoria de un movil. >Deformar un cuerpo. Para que se produzca una fuerza debe existir una interaccion entre dos cuerpos. 5.1.-Elementos y unidades de la fuerza. Para determinar el efecto de una fuerza debemos conocer la intensidad de la fuerza, la direccion, el punto de aplicacion y el sentido en el que se aplica. Punto de aplicacion:de una fuerza es el punto del cuerpo sobre el que aplicamos la fuerza. La direccion: es la linea soobre la que actua la fuerza. Puede ser vertical El sentido: es cada una de las dos orientaciones que adopta la fuerza. La intensidad: indica el valor de la fuerza. Se expresa con numero y unidad de medida. Para medir la intensidad de la fuerza se utiliza un aparato con un muelle dentro que se estira en proporcion de la fuerza que apliquemos, se llama dinamometro. La unidad de la fuerza en el Sistema Internacional es el newton (N). Un newton equivale a la fuerza que hay que hacer para levantar un cuerpo de 98 gramos. El kilopondio (Kp) y el pondio (p) son unidades que se utilizan con frecuencia. 1kp=9,8N 1kp=1000p 5.2.-Calculo de las fuerzas. Cuando varias fuerzas actuan simultaneamente sobre un cuerpo, decimos que esta sometido a una composicion de fuerzas. Podemos calcular una fuerza equivalente a todas las que actuan sobre un cuerpo llamada fuerza resultante (FR). Para ello distinguimos tres casos: >Dos fuerzas del mismo caso: -La fuerza resultante de dos o mas fuerzas del mismo sentido, tiene el mismo sentido que estas fuerzas y una intensidad equivalente a la suma de las intensidades de las fuerzas aplicadas. FR=F1+F2=40N+60N=100N >Dos fuerzas con sentidos contrarios: -La fuerza resultante de dos o mas fuerzas de sentido contrario tiene el sentido de la fuerza de mayor intensidad y una intensidad equivalente a la resta de las intensidades de las fuerzas aplicadas. FR=F1-F2=60N-40N=20N >Dos fuerzas perpendiculares. -La fuerza resultante de dos fuerzas perpendiculares se obtiene asi: 1.Se traza una recta paralela a F2, por la punta de la flecha de F1. 2.Se repite la misma operacion con F2. 3.Se traza la FR que ira desde el punto de aplicacion de las fuerzas F1 y F2 hasta el punto de interseccion de las rectas trazadas. 4.Para calcular la intensidad de la FR se aplica el teorema de pitagoras. FR=raiz cuadrada de F2+F2= raiz cuadarada de 30 al cuadarado mas cuarenta al cuadarado = 50N 1 2 5.3.-Fuerza masa y aceleración. La fuerza, masa y aceleracion estan relacionadas entre si. Todo cuerpo que esta en reposo o en movimiento rectilineo uniforme sin ninguna fuerza hace variar su estado. Este fenomeno se conoce como principio de inercia o la primera ley de newton. Cuando se aplica una fuerza a un cuerpo este se acelera. La aceleracion tambien depende de la masa del cuerpo. En un cuerpo con mas masa la aceleracion sera menor que si aplicamos la misma fuerza a uno con menos masa. La fuerza ejercida sobre un cuerpo es proporcional a la aceleracion que la fuerza ejerce sobre ese cuerpo, esto se conoce como la segunda ley de Newton o ley fundamental de la dinamica. F=m.a m=f/a a=f/m Fuerza expresada en Newtons, masa en kg y aceleracion en m/s² 5.4.-La fuerza gravitatoria. Todos los cuerpos se atraen entre si mediante la fuerza gravitatoria: >La intendidad de la fuerza de atraccion depende de la masa de los cuerpos y de la distancia que los separa. >Cuanto menor es la masa menor es la fuerza de atraccion entre ellos. >Cuanto menor es la distancia entre los cuerpos mayor es la atraccion gravitatoria. Todos los cuerpos que estan cerca o en la tierra estan sometidos a la fuerza gravitatoria. Esta fuerza recibe el nombre de peso: p y al ser una fuerza gravitatoria el peso depende de la masa del cuerpo y la distancia entre el cuerpo y la superficie de la tierra. Cuanto mayor es la masa mayor es el peso Cuanto mayor es la distancia entre un cuerpo y la superficie de la tierra menor es el peso. Cuando se deja caer un objeto este esta sometido a la fuerza de la atraccion gravitatoria describiendo un movimiento uniformemente acelerado. Esto se llama aceleracion de la gravedad y se representa con la g: g=9.8m/s² Como es una fuerza podemos calcularla asi: p=m·g p=N, m=kg y aceleracion de la gravedad=m/s² 6.-La presion. La fuerza tiene distintos efectos segun el area de la superficie en la que se aplica. La relacion que hay entre la fuerza ejercida y la superficie donde se aplica se llama presion (P) y se expresa asi: F P=--- S La presion se expresa en pascal (Pa) y equivale a la fuerza de 1N aplicada sobre 1m² Para esta formula tambien podemos hacer un triangulo: F --------- P · S La presion tiene diferentes efectos segun se trate de gas, liquido o solido. LA PRESION EN LOS SOLIDOS. Si caminas por la nieve en zapatos te hundes porque ejerces mas presion. Si vas con esquis no te hundes porque tienen mayor superficie >Las deformaciones que produce una fuerza sobre un solido aumentan cuanto mayor es la presion que produce la fuerza. LA PRESION EN LOS LIQUIDOS. Un submarinista cuando se sumenge tiene que soportar la fuerza equivalente al peso del liquido que hay sobre el; cuanto mas se sumerga mayor sera la presion a soportar. Cuando un cuerpo esta sumergido en un liquido experimenta una fuerza vertical en sentido contrario al peso. Esta fuerza se llama empuje, en honor a su descubridor la llaman principio de arquimedes. >Todo cuerpo total o parcialmente sumergido experimenta un empuje vertical y hacia arriba, del valor igual al peso del volumen de liquido desalojado por el cuerpo. Si el empuje es menor que el peso del Si el empuje es mayor o igual que el peso volumen liquido desalojado el cuerpo se del volumen del liquido desalojado el hunde. cuerpo sale a flote. LA PRESION EN LOS GASES. Todos los gases ejercen una presion sobre los cuerpos a los que envuelven, y al igual sucede en los liquidos, la presion se ejerce en todas las direcciones. La tierra esta envuelta por una capa llamada atmosfera y la presion que ejerce sobre la tierra se llama presion atmosferica. La presion atmosferica es un parametro que utilizan los meteorologos para hacer pronosticos del tiempo. En este caso para medirlos se utilizan los milibares (mb) o hectopascal (hPa) 1mb=1hPa=100Pa La presion atmosferica a nivel del mar es aprox. de 1013mb. |
No hay comentarios:
Publicar un comentario