Resumen Física 2011 Movimiento: Para hablar de movimiento necesitamos un punto de referencia, que son los parámetros que nos permiten ubicar a un objeto. Por matemática, cada punto de referencia se asocia con un sistema de coordenadas, tanto en 1, 2 y 3 dimensiones. Elementos en el Movimiento: a) Posición: Punto en el espacio que ocupa en un momento el móvil en el sistema de referencia. Se necesitan las coordenadas del punto. b) Trayectoria: La línea real o imaginaria que hace una partícula al moverse. Se puede decir que es la unión de los puntos posicionales. c) Distancia Recorrida: Largo de la trayectoria. d) Desplazamiento: Cambio de posición entre instante final e iniciadle un movimiento. Se calcula: Δr = r final – r inicial Magnitudes Físicas: Escalares: Son magnitudes que quedan claras con solo una medida y unidad. (Masa, tiempo, rapidez, etc.). Vectoriales: Son las magnitudes que no quedan claras, y se tiene que mencionar su medida, dirección y sentido. (Peso, velocidad, etc.). Velocidad y Rapidez: Velocidad: Es el cambio de posición (o sea, el desplazamiento) de una partícula en un lapso de tiempo. R2 – R1 = Δr Δ Δt Rapidez: Es la distancia recorrida por una partícula en un tiempo dado. Depende del largo de la trayectoria y es una magnitud escalar . V = distancia recorrida Tiempo Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U.) Pendiene Representa velocidad: V= Δd/Δt = dF– di/tF - ti Aceleración Media: Es el cambio promedio de la velocidad. Cuando la velocidad y la aceleración de un objeto van en un mismo sentido, están acelerando. Si van en sentidos contrarios va desacelerando. A = ΔV/Δt = VF – Vi / tF - ti Formulas: V = dF – di/tF - ti D = X0 + V * T A = ΔV/Δt = VF – Vi/tF - ti Nota: Para movimiento rectilíneo uniforme, se usa la formula simple de V=d/t, sirve para todo. Movimiento uniformemente Acelerado (M.U.A.) Es cuando el movimiento, en vez de estar en velocidad constante, esta en aceleración. Se usan tres formulas: Vf2 – Vo2 = 2 * a * d Vf = Vo + a * t D = Vo * t +1/2 * a * t2 Fuerza: Concepto de Fuerza: La fuerza es capaz de mover algo, cambiar la velocidad, el sentido y la dirección, junto con alterar al objeto. Se mide con Newton, donde 1[N] es igual a 1kg * 1m/s2. Según la fuerza, la masa no cambia, pero el peso, que es una fuerza, si cambia. Tipos de Fuerzas: 1. Fuerza Peso: Es la fuerza con la cual un objeto es atraído verticalmente hacia abajo por gravedad. Se calcula por F = m * g 2. Fuerza Normal: Es la fuerza que emite una superficie sobre un cuerpo, siendo perpendicular a la superficie. 3. Fuerza Tensión: Fuerza con la que una cuerda tiene sobre un cuerpo. 4. Fuerza de Fricción o Roce: la fuerza de roce es la oposición que emite el cuerpo contra el movimiento, a partir de la superficie. Se calcula por Fr = N * u (coeficiente de roce). Hay dos fuerzas, la estática, y la cinética, donde la estática mantiene al cuerpo sin movimiento, y la cinética es superada y permite al cuerpo moverse, pero con roce. Fuerza Neta: Es la suma de todas las fuerzas, donde si van en mismo sentido, y en dirección opuesta. Así se suman, y queda la fuerza neta o Fr. Clasificación de Las fuerzas: Se acuerdo a su Contacto: Si es de contacto, quien aplica la fuerza y quien a recibe se tocan. Si es a distancia, es donde quienes aplican y reciben no se tocan. De acuerdo a su Duración: Si es de corta duración, la aplicación de la fuerza es breve. Si es de larga duración, su duración es muy larga. De acuerdo a sus Efectos: Son fuerzas motoras si son fuerzas que producen movimiento. Si son de resistencia, estas tienen a impedir un movimiento. Principios de Newton: Son las leyes que Sir Isaac Newton inventó, con respecto a la fuerza. Son 3 principios: 1. Inercia: Este principio dice que un cuerpo se va a mantener con movimiento constante hasta que algo lo detenga, y se va a mantener en reposo si algo no lo hace moverse. Solo funciona cuando hay velocidad constante. 2. De Masa: Dice que la fuerza y la masa tienen una estrecha relación. Dice que F = m * a. Si a un cuerpo con masa m, se le agrega una fuerza f, acelera con aceleración a. 3. De Acción y Reacción: Cada vez que un cuerpo aplica una fuerza sobre otro, este devuelve la misma fuerza. La primera fuerza se llama “fuerza de acción”, y la segunda se llama “fuerza de reacción”. Ley de Hooke: Materiales Elásticos: Son aquellos que si se doblan ligeramente, dependiendo del material, volverán a su estado natural. Materiales Plásticos: SI se estira o se curva un pedazo, se mantendrá en esa forma. Según la Ley de Hooke, la fuerza ejercida es directamente proporcional con la distancia que se estira el resorte o elástico. La constante de elasticidad se calcularía por medio de la formula F= KX. Aquí, K es la constante de proporcionalidad, que difiere en cada elástico. Se calcula por medio de la pendiente del grafico, e invirtiéndolo. Gravitación Universal: Es la atracción que produce un cuerpo hacia los demás a su alrededor, y es proporcionalmente directo a sus masas. La formula sería: 𝐹= 𝐺 ∗ 𝑚1 ∗ 𝑚2 𝑟2 Según Isaac Newton, la gravedad esta en todo el universo. Dijo que la Luna gira alrededor de la Tierra, en un movimiento circular y acelerado. Nombró a la fuerza que logra esta aceleración “Fuerza de Gravedad”. Un ejemplo de esto es el sistema solar, en donde los planetas aplican su campo de gravedad sobre los satélites, y el sol a su vez hace lo mismo con los planetas. Peso e Ingravidez: El peso se genera y es igual a la gravedad. Nosotros no sentimos la gravedad por estar pegados al piso por el peso. La ingravidez es la ausencia de una fuerza de soporte, y sin esta, se esta en un estado de ingravidez constante. Interacción Gravitatoria: Es consecuencia del campo gravitatorio. Es la atracción que sufren dos cuerpos con masa. Es proporcional al producto de las masas de ambos cuerpos. Campo Gravitacional: Es el campo de fuerzas que representan la interacción gravitacional. Si a una masa X cualquiera en una parte del universo, de le interpone un masa M, la masa X comienza a disponer de nuevas características por el campo gravitacional. Torque: Es la fuerza que en vez de acelerar a un cuerpo, lo hace girar sobre un base de gravedad. Puede ser en el sentido del reloj (clockwise) o en contra del reloj (anti-clockwise). La formula que se usa es: 𝑻 = 𝒇 ∗ 𝒃, siendo ”T” el torque, “f” la fuerza y “b” el brazo de palanca, o distancia del axis a la fuerza. Si son varias fuerzas, se hace una igualdad, se decide cual va en contra y a favor del reloj en movimiento, y se hace la formula ya mencionda. 𝑓1 ∗ 𝑑1 + 𝑓2 ∗ 𝑑2 = 𝑓3 ∗ 𝑑3 + 𝑓4 ∗ 𝑑4