ESCUELA:

PONENTE:

BIMESTRE:

FÍSICA

CICLO:

GESTIÓN AMBIENTAL

I BIMESTRE

Mg. Henry Quezada

ABRIL – AGOSTO 2007

Sumario

• Medida• Fuerza• Dinámica• Energía

Medida

• Orígenes de la Física

• Medida

• Precisión, cifras significativas y error experimental

• Escala: Una introducción al análisis matemático

Orígenes de la Física

Galileo Arquímedes

Medida

Operacionalismo

A B

Longitud

Conversiones

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

sms

m/20

3600

1000x72

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

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

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

Cifras significativas

En 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=2pR

L=2 x 3.1415926536 x 3.0 cm.

L=18,8495559216 cm.

¿Qué significado tienen los últimos decimales?

Incertidumbre o error experimental

Premisa Fundamental:

No hay medidas exactas

Causas:

Error personal

Error sistemático

Error accidental

Error instrumental

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

Fuerza

• Propiedades de la fuerza.• Algunas fuerzas específicas.• Ejemplos de fuerzas alineadas.• Componentes de la fuerza.• Ejemplos de fuerzas en un plano.

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.

Tercera ley de Newton

ACCIÓNREACCIÓN

Algunas fuerzas específicas

• Peso• Resorte• Fuerza de contacto• Rozamiento• Fuerza muscular• Compresión y Tensión

Peso

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

Resortes

F=Kx

x

k

Fuerza de contacto

Peso

Fuerza de contacto

Peso

Fuerza de contacto

Rozamiento

fr=Fc

Fuerza Muscular

3 a 4 kp/cm2

Compresión y tensión

Compresión

Tensión

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.

Sistemas de referencia

Inercial

No inercial

Reposo

Equilibrio

Primera Ley de Newton del Movimiento

Leyes de la Física

Galileo

Velocidad

Velocidad y aceleración

t

dv

Segunda Ley de Newton del Movimiento

F = ma

aF m

Sistema de Unidades

Sistema Internacional:

F= ma

N=Kgm/s2

Sistema cgs:

F= ma

dyn= gcm/s2

Ejemplos en los que entra la segunda ley de Newton

SFy=0

Fc-Fg=0

Fc=Fg

Fc=mg

fr=uFc

fr=umg

FaFc

Fg

fr

SFx=ma

Fa-fr=ma

ma=Fa-umg

a=(Fa-umg)/m

a=Fa/m-ug

Ejemplos en los que entra la segunda ley de Newton

SFy=0

Fc-Fgcosa=0

Fc=Fgcosa

Fc=mgcosa

fr=uFccosa

fr=umgcosa

SFx=ma

Fgsena-fr=ma

ma=mgsena-umgcosa

a=(mgsena-umgcosa)/m

a= gsena-ugcosa

a= g(sena-ucosa)Fg

Fcfr

a

a

y

x

Ejemplos en los que entra la segunda ley de Newton

SFy=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

Energía

• Trabajo y energía cinética.• Energía potencial.• Energía potencial gravitatoria.• Energía potencial del oscilador armónico.• Conservación de la energía.• Potencia y velocidad metabólica

Trabajo¿Cuánto trabajo realizan?

T=FdCos

F

d

Energía cinética

¿Cuál tiene más energía cinética?

2v v

m 2m

K=1/2 mv2

Energía Potencial

U=mgh

Energía Potencial GravitacionalU=Gm1m2/R2

Energía Potencial del oscilador ArmónicoU=1/2kX2

g

lT 2

k

mT 2

Conservación de la energía

Potencia y Velocidad metabólica

P=T/ t

R=P/e

R=100W R=1000W

20000J por litro de oxígeno consumido