miércoles, 22 de abril de 2015

FISICA






   


   FÍSICA                  

La física es un ciencia que estudia las propiedades de la materia y energía y los fenómenos naturales que modifican el estado y el movimiento de los cuerpos sin alterar la estructura molecular.


Físico o física, como adjetivo, significa relativo o perteneciente a la física o relacionado con la constitución y la naturaleza de un cuerpo. Igualmente, significa material o relacionado con la realidad tangible.
El físico es también el aspecto exterior de una persona. Esta palabra también hace referencia a una persona que se dedica a esta área.
Como nombre procede del latín physĭca, y este del griego τὰ φυσικά.




 



TIPOS DE FÍSICA

FÍSICA CUÁNTICA

La física cuántica es una rama de la física que estudia los fenómenos físicos basándose en la teoría cuántica para describir y predecir las propiedades de un sistema físico.
También se conoce como mecánica cuántica aunque ésta también se puede considerar un área de la física cuántica centrada en el estudio de la materia y sus propiedades a nivel subatómico.
El concepto de 'cuántica' hace referencia al término 'cuantos', que, de una manera simplificada, es la pequeña cantidad de energía que puede emitir o absorber la materia.
Algunos autores destaca bles en este campo son Max Planck y Werner Heisenberg.



FÍSICA NUCLEAR

La física nuclear es una rama de la física que estudia los núcleos atómicos, su estructura, propiedades y la interacción entre sus componentes. El objeto de estudio de las física nuclear, por lo tanto se centra en los protones y neutrones que forman el núcleo de un átomo y los fenómenos que se producen como la fisión, la fusión, la colisión y la desintegración.
Además de la obtención de energía nuclear, la física tiene aplicaciones en otros campos como la Medicina, la Ingeniería, la Arqueología y la Geología.


FÍSICA MODERNA

La física moderna es el conjunto de conocimientos relativos a la física que surgen a partir del siglo XX basados especialmente a la teoría cuántica y la teoría de la relatividad.
Su objeto de estudio es de una forma genérica es la estructura, propiedades, componentes y las reacciones a nivel atómico y subatómico y los fenómenos producidos a la velocidad de la luz o cercana a ella.
La física moderna supone un avance y profundización en el conocimiento de los fenómenos físicos en relación con la física clásica.







CONTENIDOS


MAGNITUDES DIRECTAMENTE 

PROPORCIONALES


Dos magnitudes son directamente proporcionales cuando al aumentar una la otra lo hace en la misma proporción, y al decrecer la primera la segunda también decrece en la misma proporción.
Ejemplo:
Un coche consume 8 litros en 100 km, 16 litros en 200 km, 24 litros en 300 km.
Vemos que:
Cuando la distancia se multiplica por 2, y pasa de 100 km a 200 km, el consumo también se multiplica por 2, pasando de 8 a 16 litros.
Cuando la distancia se multiplica por 3, y pasa de 100 km a 300 km, el consumo también se multiplica por 3, pasando de 8 a 24 litros.

Para resolver problemas de magnitudes que son directamente proporcionales se pueden utilizar 2 métodos:
Reducción a la unidad
Regla de tres directa

Veamos un ejemplo:
Un estudiante compra 8 cuadernos y paga 20 euros; ¿cuánto pagaría por 11 cuadernos?

a) Reducción a la unidad
Calculamos el valor de la segunda variable para una unidad de la primera:
1 cuadernos cuesta 20 / 8 = 2,5 euros.
Multiplicamos el valor por unidad de la segunda variable por el número de unidades de la primera:
Por 11 cuadernos pagará: 11 x 2,5 = 27,5 euros

b) Regla de tres directa
La “Regla de tres directa” se basa en la proporcionalidad de 2 magnitudes.
Si para un valor de una variable (A) la segunda variable (B) toma un valor determinado, para un valor diferente de la primera magnitud puedo calcular el valor que tomará la segunda ya que ambas evolucionan de forma directamente proporcional.
Lo planteamos de la siguiente manera:
8 cuadernos (A) --------- > 20 euros (B)
11 cuadernos (C) -------- > “z” euros


MOVIMIENTO RECTILÍNEO


El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) fue definido, por primera vez, por Galileo en los siguientes términos: "Por movimiento igual o uniforme entiendo aquél en el que los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, tómense como se tomen, resultan iguales entre sí", o, dicho de otro modo, es un movimiento de velocidad v constante.
El MRU se caracteriza por:
a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.
b) Velocidad constante; implica magnitud, sentido y dirección inalterables.
c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración (aceleración = 0).
Concepto de rapidez y de velocidad
Muy fáciles de confundir, son usados  a menudo como equivalentes para referirse a uno u otro.
Pero la rapidez (r) representa un valor numérico, una magnitud; por ejemplo, 30 km/h.
En cambio la velocidad representa un vector que incluye un valor numérico (30 Km/h) y que además posee un sentido y una dirección.
Cuando hablemos de rapidez habrá dos elementos muy importantes que considerar: la distancia (d) y el tiempo (t), íntimamente relacionados.
Así:
Si dos móviles demoran el mismo tiempo en recorrer distancias distintas, tiene mayor rapidez aquel que recorre la mayor de ellas.
Si dos móviles recorren la misma distancia en tiempos distintos, tiene mayor rapidez aquel que lo hace en menor tiempo.
Significado físico de la rapidez



La rapidez se calcula o se expresa en relación a la distancia recorrida en cierta unidad de tiempo y su fórmula general es la siguiente:

x
Donde
v = rapidez         d = distancia o desplazamiento    t = tiempo



ACELERACIÓN


La palabra aceleración está presente en muchas situaciones de nuestra vida diaria, tanto es así que incluso uno de los pedales en el automóvil se llama “acelerador”. Siempre se utiliza asociada a un movimiento. Sin embargo, el significado que se le da habitualmente no corresponde exactamente al significado que se le da en Física.
Por ejemplo, puede que el conductor deba frenar bruscamente en una situación de emergencia o bien puede que necesite aumentar la velocidad para adelantar a otro vehículo.La aceleración mide directamente la rapidez con que cambia la velocidad. Si un vehículo se desplaza por una carretera, su velocidad varía  muchas veces durante el viaje; estos cambios en la velocidad se deben porque es imposible mantener una velocidad constante durante un trayecto  ya que pueden ocurrir situaciones que obliguen al conductor a aumentar la misma o a disminuirla.

En cualquiera de las dos situaciones, hay un cambio de velocidad. Esta variación de la velocidad es medida mediante la aceleración.
La aceleración es un concepto que describe cambios de velocidad. Mide la variación de la velocidad en el tiempo.

¿Cuándo acelera un vehículo?

Un auto recibe una aceleración cuando su velocímetro indica un aumento en un determinado instante. Por ejemplo, si un auto lleva una velocidad de 50 km/h y después de  1 segundo el velocímetro cambia a 55 km/h se  puede decir que su velocidad varió 5 km/h en 1 segundo. En otras palabras, el concepto de aceleración siempre se relaciona con un cambio en la velocidad.

La aceleración es grande si la velocidad de un cuerpo varía bruscamente y es pequeña si la velocidad varía poco a poco; la aceleración es cero si la velocidad es constante y es negativa si  la velocidad disminuye.

La aceleración (a) se define matemáticamente como:
aceleracion_001

aceleracion_002




EQUILIBRIO


l estudio del equilibrio de los cuerpos bajo la acción 
de un sistema de fuerzas es el objeto de la estática, 
que es una parte de la física de decisiva importancia
 en aspectos tales como la determinación de la estabilidad de
 una construcción metálica, el diseño de un puente colgante o
 el cálculo de cualquier estructura de una obra civil.El manejo
 de los sistemas de fuerzas, incluyendo las del peso y las de
 reacción, y el cálculo de la magnitud momento constituyen 
elementos esenciales de esta ciencia del equilibrio mecánico.















MOVIMIENTO PARABÓLICO


Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola.
 Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia
 al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.En realidad, cuando se habla de cuerpos que
 se mueven en un campo gravitatorio central (como el de La Tierra), el movimiento es elíptico. En la superficie
 de la Tierra, ese movimiento es tan parecido a una parábola que perfectamente podemos calcular su
 trayectoria usando la ecuación matemática de una parábola. La ecuación de una elipse es bastante más
 compleja. Al lanzar una piedra al aire, la piedra intenta realizar una elipse en uno de cuyos focos está el 
centro de la Tierra.
El tiro parabólico tiene las siguientes características:
  • Conociendo la velocidad de salida (inicial), el ángulo 
  • de inclinación inicial y la diferencia de alturas
  •  (entre salida y llegada) se conocerá toda la trayectoria.
  • Los ángulos de salida y llegada son iguales.
  • La mayor distancia cubierta o alcance se logra 
  • con ángulos de salida de 45º.
  • Para lograr la mayor distancia fijado el ángulo 
  • el factor más importante es la velocidad.
  • Se puede analizar el movimiento en vertical
  •  independientemente del horizontal.






LANZAMIENTO HORIZONTAL



El lanzamiento horizontal es un tipo de movimiento que explica la interacción que tiene un "móvil" 
al estar en movimiento con una serie de factores físicos. Este móvil durante su trayectoria 
tiene una serie de características específicas que lo diferencia de otro tipo de movimiento.
Dichas características son:
* Tiene una relación directa con la "caída libre", la cual según Brett C., E., Suárez, W. A. (2012)
 "es el movimiento, en dirección vertical, con aceleración constante realizado por un cuerpo 
cuando se deje caer en el vacío".
* Este tipo de lanzamiento combina dos tipos de movimientos: el vertical (producido por
 la caída libre) y el vertical (definido como un Movimiento Rectilíneo Uniforme).
* Ya que tiene dos movimientos, uno que atrae (la gravedad), y otro que hace mover al móvil
 hacia un lado “horizontal” (MRU), tenemos que la trayectoria es una semi parábola.








INERCIA

La inercia en Física designa a la incapacidad de los cuerpos para salir del estado de reposo
o de movimiento o variar las condiciones de ese movimiento, en forma independiente 
de una fuerza exterior.La primera ley de Newton, que sienta el principio de inercia, nos
 explica que un cuerpo en reposo o en movimiento, ya sea uniforme o rectilíneo, 
permanecerá en estado de reposo o conservará cuantitativa mente su movimiento
si las fuerzas que actúan sobre él desde el exterior son iguales a cero. La inercia
es proporcionalmente directa a la masa del cuerpo.