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Asesoría Virtual de Física

Nombre: Mg. Henry Quezada Ochoa

Escuela: Gestión Ambiental

Fecha: Octubre 2008

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Sumario

• Medida• Fuerza• Dinámica• Energía

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Medida• Orígenes de la Física

• Medida

• Precisión, cifras significativas y error experimental

• Escala: Una introducción al análisis matemático

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Orígenes de la Física

Galileo Arquímedes

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Medida

Operacionalismo

A B

Longitud

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Conversiones

¿A cuántos m/s equivale una velocidad de 72 km/h?

sms

m/20

3600

1000x72 ==

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Medición directa

Cuando determinamos el valor de una magnitud utilizando un instrumento de medida.

Ejemplo:

La distancia entre los puntos A y B

A __________________ B

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Cuando previamente determinamos la medida de otras magnitudes y utilizando una fórmula encontramos el valor de la magnitud deseada.

Ejemplo: El área de un salón.

L

a

Medición indirecta

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Precisión¿Cuál es más precisa, la balanza de la izquierda o la de la derecha?

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Cifras significativasEn física 10,0 no es lo mismo que 10

Si el radio de una circunferencia es de 3,0 cm ¿Cuál es su longitud?

3 cm

L=2πR

L=2 x 3.1415926536 x 3.0 cm.

L=18,8495559216 cm.

¿Qué significado tienen los últimos decimales?

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Incertidumbre o error experimental

Premisa Fundamental:

No hay medidas exactas

Causas:

Error personal

Error sistemático

Error accidental

Error instrumental

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Análisis dimensional

La dimensión de una magnitud se define en términos de la combinación de las magnitudes fundamentales: longitud, masa, tiempo, etc.

Ejemplo: Dimensión de volumen

V = L x L x L = L³

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Fuerza• Propiedades de la fuerza.

• Algunas fuerzas específicas.

• Ejemplos de fuerzas alineadas.

• Componentes de la fuerza.

• Ejemplos de fuerzas en un plano.

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Propiedades de la fuerza

• Una fuerza siempre es aplicada por un objeto material sobre otro.

• Las fuerzas son vectores.• Las fuerzas siempre aparecen en parejas

de acción y reacción.• Si varias fuerzas actúan simultáneamente,

su efecto es el mismo que si sólo actuara la suma vectorial de todas ellas.

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Álgebra de Vectores

• Magnitudes físicas.• Clasificación de las magnitudes físicas.• Representación de un vector.• Elementos de un vector.• Operaciones con vectores.• Composición y descomposición de vectores.

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Tercera ley de Newton

ACCIÓNREACCIÓN

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Algunas fuerzas específicas

• Peso

• Resorte

• Fuerza de contacto

• Rozamiento• Fuerza muscular

• Compresión y Tensión

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PesoDepende de la cantidad de materia (masa) y de la atracción de la Tierra

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Resortes

F=Kx

x

k

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Fuerza de contacto

Peso

Fuerza de contacto

Peso

Fuerza de contacto

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Rozamiento

fr=µFc

Fuerza de fricción.

Fuerza de fricción estática.

Fuerza de fricción cinética.

Ventajas y desventajas de la fricción.

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Fuerza Muscular

3 a 4 kp/cm2

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Compresión y tensiónCompresión

Tensión

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Dinámica• Sistemas de referencia.

• Velocidad y aceleración.

• Segunda ley de Newton del movimiento.• Sistemas de unidades.

• Ejemplos en los que entra la segunda ley de Newton del movimiento.

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Sistemas de referenciaInercial

No inercial

Reposo

Equilibrio

Primera Ley de Newton del Movimiento

Leyes de la Física

Galileo

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Velocidad

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Velocidad y aceleración

t

dv

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Segunda Ley de Newton del Movimiento

F = ma

aF m

29

Sistema de Unidades

Sistema Internacional:

F=ma

N=Kgm/s2

Sistema cgs:

F=ma

dyn=gcm/s2

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Ejemplos en los que entra la segunda ley de Newton

ΣFy=0

Fc-Fg=0

Fc=Fg

Fc=mg

fr=uFc

fr=umg

FaFc

Fg

fr

ΣFx=ma

Fa-fr=ma

ma=Fa-umg

a=(Fa-umg)/m

a=Fa/m-ug

31

Ejemplos en los que entra la segunda ley de Newton

ΣFy=0

Fc-Fgcosα=0

Fc=Fgcosα

Fc=mgcosα

fr=uFccosα

fr=umgcosα

ΣFx=ma

Fgsenα-fr=ma

ma=mgsenα-umgcosα

a=(mgsenα-umgcosα)/m

a= gsenα-ugcosα

a= g(senα-ucosα)Fg

Fcfr

α

α

y

x

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Ejemplos en los que entra la segunda ley de Newton

ΣFy=ma

Para m1

T-m1g=-m1a

por lo tanto

T=m1g-m1a

Para m2

T-m2g=m2a

Reemplazando

(m1g-m1a)-m2g=m2a

Agrupando

m1g-m2g=m1a+m2a

O lo que es lo mismo

a(m1+m2)=g(m1-m2)

por lo tanto

a=g(m1-m2)/(m1+m2)

m1

m2

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Estática• Concepto.

• Equilibrio: reposo MRU

• Clases de equilibrio: traslación

rotación

• Momento de una fuerza.

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Energía• Trabajo y energía cinética.

• Energía potencial.

• Energía potencial gravitatoria.• Energía potencial del oscilador

armónico.

• Conservación de la energía.

• Potencia y velocidad metabólica

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Trabajo¿Cuánto trabajo realizan?

T=FdCosα

F

d

α

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Energía cinética

¿Cuál tiene más energía cinética?

2v v

m 2m

K=1/2 mv2

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Energía Potencial

U=mgh

38

Energía Potencial GravitacionalU=Gm1m2/R2

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Energía Potencial del oscilador Armónico

U=1/2kX2

g

lT π2=

k

mT π2=

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Conservación de la energía

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Potencia mecánicaP=T/ t

• Concepto

• Ecuación

• Unidad

• Otras unidades: 1 HP = 746 W

1 CV = 736 W

1 KW = 1000 W

• El kilovatio hora

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Gracias

FÍSICA

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