MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Y UNIFORMEMENTE ACELERADO

Estos tipos de movimientos los podemos percibir, por ejemplo, al girar las ruedas de un coche, triciclo o patineta, en una rueda de la fortuna, en el movimiento de las aspas de un ventilador o una licuadora, un coche al tomar una curva.

En estos tipos de movimientos se presenta un cambio angular (llamado también arco de giro) en la posición del objeto que gira referido a un circulo. Los cambios angulares se miden en el sistema internacional de radianes. En un giro circular completo de 2π radianes que equivalen también a 360°

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

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

http://youtu.be/Z-XNwkFHjPE

TIROS PARABÓLICOS HORIZONTAL Y OBLICUO

El tiro parabólico también conocido como movimiento de proyectiles en el que los objetos solo son acelerados por la gravedad. Consideramos al desplazamiento en un plano vertical, como un movimiento vertical afectado por la gravedad y otro horizontal con la velocidad constante y oto vertical (que es acelerado debido a la acción de la gravedad es decir, un movimiento con aceleración constante.

¿Que es el movimiento parabólico horizontal?
Es el que se presenta cuando un objeto es lanzado con un angulo de 90° respecto al eje de la aceleración gravitatoria, o que mide 0° respecto a la horizontal.

¿Cual es el movimiento parabólico oblicuo?
Es el que se presenta, cuando el objeto es lanzado con un angulo diferente de 0, 90 0 180 respecto a la horizontal.

                                             


http://youtu.be/8fryg_NeJDM

MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES

Movimiento dos dimensiones

Cuando pateas un balón, el balón hace un movimiento en dos dimensiones llamado tiro parabólico.
Se le llama en dos dimensiones, porque la posición de la partícula en cada instante, se puede representar por dos coordenadas, respecto a unos ejes de referencia.
El movimiento en 2 dimensiones es cuando la partícula se mueve tanto horizontal como verticalmente (por así decirlo).El movimiento de una partícula en dos dimensiones es la trayectoria de la partícula en un plano (vertical, horizontal, o en cualquier otra dirección del plano).Las variables a las que está sometida la partícula son dos y por eso se le denomina movimiento en dos dimensiones.


Movimiento de Proyectiles
Un proyectil es un objeto sobre el cual la única fuerza que actúa sobre él es la gravedad. Hay una variedad de ejemplos de proyectiles: un objeto que se lanza desde un precipicio es un proyectil; un objeto que se lanza verticalmente hacia arriba es también un proyectil; y un objeto es qué lanzado hacia arriba en ángulo también está un proyectil. Todos estos ejemplos se dan con la condición de que la resistencia del aire se considera insignificante.Un proyectil es cualquier objeto que se proyectara una vez que continúa en el movimiento por su propia inercia y es influenciado solamente por la fuerza hacia abajo de la gravedad.







http://youtu.be/Hr9DoSs6msg

CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL

Este tipo de movimiento es común cuando los objetos se lanzan de forma vertical  hacia arriba o abajo y se le llama de caída libre. Cuando los móviles se dejan caer y solo son efectuados por la gravedad para acelerarse. Fue Galileo Galilei quien dedujo que todos los objetos caen con la misma aceleración hacia el centro de la tierra, sin importar su masa en condiciones de vació (para que no afecte la fricción con el aire).
  

FORMULAS DE CAÍDA LIBRE:

                                                       Vf=Vo+gt
                                                     Vf2=Vo2+2gh
                                                         h=Vo+g t2 /2

FORMULAS DE TIRO VERTICAL:

                                                        Vf=Vo-gt
                                                      Vf2=Vo2-2gh
                                                          h=Vo * t-1/2 at2

http://youtu.be/rT5d5q8az7c

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

En este tipo de movimiento  se presenta un cambio uniforme en la velocidad del móvil  es decir, tiene una relación 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.

Utilizaremos la formula de aceleración constante:   a=(Vf-Vi)/t 

siendo:

 Vi=velocidad inicial
 Vf=velocidad final
   a= aceleración
    t=el tiempo en que se lleva a cabo el cambio de velocidad.

Cuando un móvil presenta aceleración constante, se puede calcular la velocidad media (v) con un promedio entre la velocidad inicial y la final:

v=Vi+Vf/2   o  con la formula  v= Xf-Xi/t para movimientos horizontales.



http://youtu.be/XQU0O93iU3w

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

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

Algunos problemas en los que el movimiento tiene ciertos cambios de velocidad se pueden resolver con la velocidad promedio,si la aceleración es cero.

La formula que utilizaremos es: v=(Xf-Xi)/(tf - ti )=d/t

 donde v es la magnitud de la velocidad o rapidez media.

Xi es la posición inicial de u móvil respecto a un punto de referencia.

Xf es la posición final del móvil respecto a un punto de referencia.

 ti  es el tiempo en el cual se tiene la posición final.

 tf  es el tiempo en el cual se tiene la posición final.

http://youtu.be/ywQRN29OL38

                

SISTEMA 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 a un punto de referencia llamado también origen de coordenadas. 
• si puede ser absoluto,si ese punto de referencia no se mueve.
•  o relativo si también se encuentra en movimiento respecto a otros sistemas de      referencia.

Por le general, utilizamos los ejes cartesianos "X", "Y" para marcar los cambios de posición de un objeto, como coordenadas respecto a un punto de referencia al que se le asigna la coordenada X=0 y Y=0 o representando como (0,0).

 

CONCEPTOS BASICOS

Todos los objetos que vemos a nuestro alrededor, se encuentran en constante movimiento, situación que en ocasiones pasa desapercibida.

Desde la antigüedad se hicieron estudios sobre las formas en las que se presenta el movimiento.por ejemplo, Aristoteles lo dividió en dos tipos:

   

• Natural (Como cuando se cae un objeto) 
•  Forzado(Cuando empujamos o arrojamos un objeto )

Se pensaba que los objetos mas pesados, caían mas a prisa que los mas ligeros, y fue hasta el siglo XVII que Galileo Galileo demostró con mediciones, como es realmente que caen y se mueven los objetos bajo la acción de una fuerza(Que en sus estudios fue la fuerza de gravedad que hace que los objetos caigan hacia la superficie terrestre con la misma aceleración sin importar su masa).
    

http://youtu.be/ddPP6uOtbYQ

MOVIMIENTO EN UNA DIMENSION

¿como se describen los movimientos?


La descripción física de un fenómeno, como por ejemplo los movimientos, se hace en términos de la constancia de determinada magnitud.

Las ecuaciones de movimiento de los cuerpos

Las ecuaciones de movimiento permiten conocer los valores de las magnitudes cinemáticas en función del tiempo.

Para resolver problemas de movimientos se sigue el siguiente proceso:

• Se establece primero la magnitud que permanece 
• A partir de la expresión matemática de dicha magnitud, se deduce el resto de magnitudes necesarias.
  
  
  

                            

http://youtu.be/3lBjJZUi5Pc
      

Suma de vectores por el método de los componentes rectangulares

Cuando se requiere de terminar con precisión a resultante en ves de del método gráfico se utiliza el método analítico. La suma de dos o mas vectores puede ser calculado convenientemente en términos de sus componente, procediendo de la siguiente manera:

1. Se dibuja cada vector en un sistema de coordenadas cartesianas, respetando dirección y sentido.

2. Se descompone cada vector en sus componentes rectangulares y se calculan sus magnitudes.

3. Se suman algebraica las componentes de todos los vectores del sistema a lo largo del eje X

4. se suman algebraicamente de todos los vectores del sistema a lo largo del eje Y

5. Se calcula la magnitud del vector resultante del sistema  a partir de las componentes Rx y Ry, utilizando el teorema de pitágoras.

6. Se determina la dirección del vector resultante empleando la función de tangente.

Equivalencias entre las representaciones

Dependiendo del problema, tendremos información que permite establecer la representación de un vector en un sistema de coordenadas. La equivalencia es sencilla y se lleva a cabo utilizando conocimientos como: Teorema de pitágoras; plano cartesiano y las funciones trigonométricas.

Cambio de coordenadas polares a coordenadas cartesianas

La representación en coordenadas cartesianas a partir de las polares requiere que, conociendo la magnitud V y el angulo α, encontraremos las coordenadas (Vx, Vy ) en el plano cartesiano.

Cambio de coordenadas cartesianas a coordenadas polares

Convertir las coordenadas cartesianas a coordenadas polares es igualmente sencillo. Dadas las coordenadas (Vx, Vy) necesitamos encontrar la magnitud V del vector y el angulo α que hace con la horizontal. La magnitud V es precisamente la Hipotenusa de un triangulo rectángulo que tiene catetos de Vx y Vy.

                                                  

Representación gráfica de magnitudes físicas vectoriales

Podemos diferenciar básicamente dos tipos de representación para los vectores: Representación gráfica y representación analítica, ambas representaciones son importantes y, debido a que son equivalentes, están íntimamente relacionadas.

• La representación gráfica se refiere a una representación intuitiva que asocia a la magnitudes vectoriales fechas de tamaños e inclinaciones convenientes, para establecer a si la magnitud la dirección y el sentido.
• La representación analítica se refiere a representación de vectores mediante números que nos indiquen las propiedades del vector.

                                                        

Los vectores como herramienta para la modelización de fenómenos fisicos

Un vector es un segmento de recta dirigido que se caracteriza por los siguientes parámetros:

1. Un origen o punto de aplicación: A
2. Un extremo : B
3.Una dirección: La de la recta que lo contiene.
4. Un sentido: Indicado por la punta de flecha en B
5. Un modulo: indicativo de la longitud del segmento AB

Los vectores son idealizaciones que nos permiten describir la interacción entre objetos y plantear algebraica mente situaciones diversas de la vida cotidiana científica y tecnológica.

La fuerza es una magnitud física vectorial, por lo que cualquier peso, empuje, carga, tensión  podemos asociarlo un vector-fuerza. La velocidad es también una magnitud vectorial por lo que podemos asociarle un vector- velocidad.

Magnitudes vectoriales y escalares

Se conoce como magnitud a todo concepto que puede comprarse y sumarse. Atendiendo de manera a que se realiza la suma en cada grupo, las magnitudes pueden clasificarse en: Magnitudes  escalares y vectoriales, por su parte las magnitudes físicas son herramientas construidas y aceptadas por los científicos que utilizan para plantear, modelar y solucionar problemas. Las magnitudes físicas se dividen en: en magnitudes físicas escalares y magnitudes físicas vectoriales.

Magnitudes físicas escalares: Se caracterizan por quedar perfectamente determinada cuando se expresa una cantidad mediante un numero y su unidad correspondiente. La longitud, el volumen, la temperatura, la rapidez, el tiempo y la masa.

Magnitudes vectorial: Es una magnitud que para especificarse completamente requiere.

• Un escalar o magnitud
• Una dirección y un sentido

Magnitud fisica vectorial: es una magnitud física que ademas de magnitud, dirección y sentido, requiere una unidad
                                                       

Comparación de los resultados experimentales con algun valor aceptado

Si se cuenta con una estimación del "valor real", con un valor aceptado de la magnitud fisica,basta con tomarla como referente para determinar el valor de la incertidumbre en la medida.El error absoluto asociado a una medida.Se obtiene a partir de la diferencia entre el valor medido y el valor aceptado de la respectiva magnitud.
Cuando se realiza una medición es muy probable que el resultado no coincida con el "valor verdadero"de la magnitud,el resultado puede ser un poco mayor o menor que la medida real.El llamado "valor verdadero" es en realidad un concepto absolutamente inaccesible;en el proceso de medición únicamente pretendemos estimar de forma aproximada el valor de la magnitud medida,pues el resultado de cualquier medida es siempre incierto a lo mas que podemos aspirar es a estimar su grado de incertidumbre.

Precisión y exactitud en la medida

Sin importar cual sea la magnitud física o el instrumento con el que hallamos hecho una medición  debemos tener claro que cuando se efectúa una medida el resultado final no es un numero exacto, si no un intervalo dentro del cual tenemos confianza de se encuentra  el valor medido. La exactitud es la descripción de que tan cerca se encuentra una medida de algún valor aceptado, de modo que un resultado sera mas exacto mientras menor se el intervalo de incertidumbre en la medida.

A si  toda medida debe expresarse indicando:

a.-) Su valor numérico
b.-) Su incertidumbre
c.-) Sus unidades

La precisión se refiere a cuan constantes son las mediciones.si se obtienen valores parecidos,podemos decir que nuestra medición ha sido precisa.La precisión no implica exactitud,un instrumento muy preciso puede ser inexacto.

                                                  

Tratamiento de errores experimentales

Cuando medimos una magnitud física  como los resultados que se obtienen son números que por diversas causas presentan errores, por lo tanto no son exactos; son números aproximados. Debido a que los errores no pueden eliminarse totalmente, lo importante en el proceso de medición es encontrar tanto el numero aproximado como la estimación del error que se comete al realizar mediciones.  Los errores en las mediciones surgen de diferentes fuentes, pueden deberse a los malos hábitos  descuidos o fallas cometidas por el observador. También pueden tener influencia el medio, la falta de calibración y los defectos de los aparatos en instrumentos de medición.

• Los errores sistemáticos se deben a causa que pueden ser controladas o eliminadas. Siempre afecta la medida de la misma forma y de la misma magnitud.
• Los errores aleatorios también son llamados estocásticos  fortuitos o azarosos; son productos de la sal o de causas que no podemos controlar.

                                                                

Interpretacion y representación de magnitudes físicas en forma de grafica

La física interpreta los resultados de las mediciones de los fenómenos estudiados a partir de la búsqueda de  correlaciones experimentales. Si los resultados experimentales correlación con las predicciones teóricas  podemos considerar que la teoría es valida, que contamos con una descripción apropiada de ciertos fenómeno físico (al menos que otro resultado demuestre lo contrario).

El experimento es un recurso que nos permite:

a. Comprobar una teoría con el fin de validarla o desecharla.
b. Encontrar las relaciones (si es que existen) entre las variables involucradas en un fenómeno  determinado, con el fin de predecir sus comportamiento teóricamente.

En un experimento suele variarse una magnitud (variable independiente) con la finalidad de observar el efecto que se produce sobre otra (variable independiente); Para decir si existe una relación entre ambas puede recurrirse a la graficación.

Magnitudes físicas y su medicion

Se denomina magnitud física (cantidad o variable física  a cualquier concepto físico que pueda ser cuantificable y, por lo tanto es susceptible  de aumentar o disminuir. Las magnitudes físicas pueden clasificarse en magnitudes fundamentales y derivadas. Son sietes las magnitudes físicas fundamentales que, se usan para expresar los resultados de las mediciones de los distintos fenómenos naturales estudiados por la física:

• Longitud
• Masa
• Tiempo
• Intensidad de corriente eléctrica
• Temperatura
• Cantidad de sustancia
• Intensidad luminosa

Llamamos medición al poseso de asignar un numero a una magnitud física como resultado de comparar las veces que cabe esta propiedad en otras similar tomada como patrón y adaptada como unidad.

                                                       

LAS HERRAMIENTAS DE LA FISICA

Para desarrollar su trabajo, los físicos usan diferentes herramientas, la fundamental y principal es el pensamiento, que les permite observar, razonar y relacionar. También utilizan sus sentidos y los instrumentos, para la observación y medición de los fenómenos que estudian.

Otras de las herramientas que se usan es el lenguaje, tanto hablado como escrito. Física  las gráficas y sus ecuaciones matemáticas asociadas son herramientas importantes para modelar fenómenos y para hacer predicciones, en lugar de adivinar.

                    

Los métodos de investigación y su relevancia en el desarrollo de la ciencia

La actividad científica requiere de ciertos procesos del pensamiento que, en mayor o menor medida, siempre están y han estado presentes en la búsqueda de los saberes: observación razonamiento, inducción, deducción  análisis, síntesis  extrapolación, creatividad, intuición y memoria. Los métodos de investigación mas utilizados en la ciencia contemporánea son el inductivo, deductivo, analítico y sintético  correspondiéndose cada una con la forma de razonamiento que se sigue durante el desarrollo de la investigación.

• Método Deductivo

Busca conocimientos sin pensar en dar alguna prueba de la validez de los puntos de vista.

• Método Dialéctico

Mediante preguntas y respuestas se genera una discusión o controversia racional,cuyo resultado es a menudo la refutación de las ideas que se examinan.

• Método Inductivo

Da explicaciones a los fenómenos que infieren partir del estudio de los resultados de experimentos u observaciones sistemática; el razonamiento va de lo particular a lo general.

Las ramas d la física y su relación con otras ciencias y técnicas

La física se ha especializado en diversos campos,agrupados en tres grandes categorías:

• Física clásica                                                                                                                        

Tuvo su inicio durante el periodo renacentista; su nacimiento se asocia con los trabajos de Galileo y Newton.Las ramas que incluye son: la mecánica, la óptica, la acústica,la termodinámica y el electromagnetismo. 

• 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 Albert Einstein.Las ramas de la física Moderna tenemos: Mecánica cuántica, mecánica relativista, termodinámica cuántica y electrodinámica cuántica.   

• Física aplicada   

  Puede ser aplicada al estudio especifico de fenómenos en diferentes escalas y manifestaciones energéticas.

La física y su impacto en la ciencia y la tecnologia

La física es la ciencia que estudia las interacciones entre la materia y la energía con el fin de encontrar leyes generales.El objeto fundamental de estudio de la física es la naturaleza.En ultima instancia la naturaleza ,es decir,todo lo que nos rodea, esta formado de materia y energía en constante cambio.

Los avances científicos y los progresos tecnológicos han surgido a partir de la necesidad que tiene el hombre de resolver preguntas motivadas fundamentalmente por la curiosidad, la curiosidad 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.