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Física I – 2020
Profesora de Teoría Turno tarde/noche Comisiones 3 y 4:
Dra. Bibiana Riquelme
Contacto
(poner como asunto en el mail “Física I – 2020”)
Contenidos Teoría Física I - 2020
Introducción a la Física: La Física y su relación con otras Ciencias. El método científico de la Física. Magnitudes físicas. Magnitudes escalares y vectoriales. Sistema de unidades. Patrones. Magnitudes fundamentales y derivadas.Estática: Concepto de Fuerza. Leyes de Newton. Equilibrio de un cuerpo. Primera condición de equilibrio
Estática de los fluidos: Distintos estados de la materia. Densidad, densidad relativa y Peso específico. Definición de presión. Presión en el interior de un fluido en reposo.
Presión manométrica y Presión atmosférica. Teorema fundamental de la hidrostática. Presión absoluta. Teorema de Pascal. Teorema de Arquímedes. Medida de la presión manométrica y de la presión atmosférica. Definición de tensión superficial, efecto de capilaridad y medida de la tensión superficial.
Cinemática de la partícula- Cinemática lineal: Velocidad y aceleración. Movimiento con aceleración constante. Aceleración de la gravedad. Caída libre.
- Cinemática en el plano: Velocidad y aceleración. Tiro oblicuo. Movimiento circular
Dinámica de la partícula: Aplicaciones de 2ª y 3ª Ley de Newton. Concepto de masa inercial y fuerza. Ejemplos de distintos tipos de fuerzas (Gravitatoria, de roce dinámico, elástica)
Trabajo y Energía: Trabajo de una fuerza. Trabajo y energía cinética. Fuerzas conservativas y no conservativas. Energía potencial gravitatoria. Energía potencial elástica. Energía potencial y su relación con el equilibrio. Teorema de conservación de la energía mecánica. Potencia media e instantánea
Dinámica de los Fluidos: Tipos de movimiento de un fluido. Caudal másico y volumétrico. Líneas de corriente y tubo de flujo. Ecuación de continuidad. Ecuación de Bernoulli. Aplicaciones: Pulverizadores. Medida del caudal. Tubo de Venturi. Tubo de Pitot.
Viscosidad de los fluidos. Ecuación de Poiseville. Determinaciones de viscosidad por escurrimiento. Movimiento de cuerpos en fluidos. Ecuación de Stokes, aplicación a la medida de viscosidad. Viscosímetros
Sistema de partículas: Movimiento del centro de masas. Cantidad de movimiento. Primera ecuación cardinal. Teorema de conservación de la cantidad de movimiento. Impulso de una fuerza. Choque
Cuerpo Rígido: Movimientos de traslación y rotación. Centro de masa. Momento de una fuerza. Segunda condición de equilibrio. Cinemática de la rotación. Velocidad y aceleración angular y su relación con las magnitudes lineales.
Dinámica de la rotación. Momento de una fuerza y aceleración angular. Momento de inercia. Energía cinética de rotación. Momento angular. Teorema de conservación del momento angular
Movimiento Oscilatorio: Movimiento armónico simple. Péndulo. Oscilador a resorte. El movimiento vibratorio armónico desde el punto de vista dinámico. Oscilaciones amortiguadas
Ondas: Movimiento ondulatorio. Ondas transversales y longitudinales. Ondas mecánicas
Bibliografía
Sears, Zemansky, Young & Freedman. Física Universitaria. Vol. 1.
Young y Freedman (Sears, Zemansky) - Física Universitaria -Vol 1.
Tipler. Física, tomo I.
Giancoli, D. Física General, Vol. 1.
Serway, Física, Vol I.
Serway y Jewett. Física, Vol 1.
Resnick-Halliday y Krane. Física, parte 1.
Otros: Preguntar al Profesor de Teoría
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Bibliografía gratuita en internet Física Universitaria Vol.1 autor Sears-Zemansky | Fuente: Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
http://fis.ucv.cl/docs/fis-133/textos/Fisica-Universitaria-Sears-Zemansky-12va-Edicion-Vol1.pdf
Física para ciencias e ingeniería autor Raymond Serway y John Jewett | Fuente: Pontificia Universidad Católica de Valparaiso
http://fis.ucv.cl/docs/FIS-131/textos/Serway-septima-edicion-castellano.pdf
Conceptos y Magnitudes en Física autor Universidad Técnica Federico Santa María | Fuente: Universidad Técnica Federico Santa María
https://www.ing.uc.cl/wp-content/uploads/2017/07/librofisicausm-1.pdf
Más libros de gratis Física en:
https://infolibros.org/libros-de-fisica-general-gratis-pdf/
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IMPORTANTE
Los estudiantes deben acceder al transparente virtual de Física Iperiódicamente para poder estar informado:
https://www.fbioyf.unr.edu.ar/evirtual/course/view.php?id=49
La misma información la pueden encontrar en el aula virtual del cursoN0307 Física I – 2020, registrándose en:
https://comunidades.campusvirtualunr.edu.ar/
Tutorial para que los estudiantes puedan registrarse:
https://comunidades.campusvirtualunr.edu.ar/course/view.php?id=2348
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Introducción a la Física
Videos recomendados:
https://www.youtube.com/watch?v=KKABERlT1Tk
https://www.youtube.com/watch?v=Ox3D7u58odw (Opcional, es una conferencia completa de divulgación del Doctor en Física Javier Santaolalla)
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Introducción a la Física
Magnitudes Físicas
https://www.youtube.com/watch?v=hXBBBTbqWPY
https://www.youtube.com/watch?v=BLE5KKNaRjw
https://www.youtube.com/watch?v=qhhgfOl6dsk
Videos recomendados
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MAGNITUDES FUNDAMENTALES
ESTÁTICA
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Mecánica
Primera Ley de Newton
Segunda Ley de Newton
Tercera Ley de Newton
Videos recomendados:
https://www.youtube.com/watch?v=m8NBT0SL5CA
https://www.youtube.com/watch?v=S3QlbbUmszE
https://www.youtube.com/watch?v=_X-BTbwj3xU
https://www.youtube.com/watch?v=86ZNmoAdlNg
Leyes de Newton
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Estática
Estática es un vocablo de origen griego, de “statikos” que significa estacionado o quieto o en equilibrio. Se dice que algo está estático, cuando se halla inmóvil, carente de movimiento.
La Estática es la parte de la Física que estudia los cuerpos sobre los que actúan fuerzas cuyas resultantes son nulas, de forma que permanecen en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme. Uno de los objetivos de la Estática es determinar la fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo para poder establecer sus condiciones de Equilibrio de traslación.
Equilibrio NO es sinónimo de Reposo, ya que una fuerza resultante nula implica aceleraciones nula, pero el cuerpo puede encontrarse en reposo o tener un movimiento rectilíneo uniforme. Así, un cuerpo está en equilibrio de traslación cuando:
se encuentra en Reposo (velocidad constante igual a cero)
ó
se mueve con velocidad constante distinta de cero (movimiento rectilíneo y uniforme).
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FuerzaEs una acción externa sobre un cuerpo
Es ejercida por un cuerpo sobre otro
INTERACCIÓN
“Es una magnitud vectorial”
Video recomendado:https://www.youtube.com/watch?v=1E8rhGfRoFM (hasta el minuto 2:27)
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Tercera ley de Newton
Las fuerzas siempre actúan por pares iguales y opuestos. Si un cuerpo A ejerce una fuerza FAB
sobre el cuerpo B, éste ejerce una fuerza de igual magnitud con la misma dirección y sentido opuesto FBA
FAB = - FBA (magnitudes vectoriales)
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Teniendo en cuenta que w es el peso del bloque y Fn es la fuerza Normal, completar la siguiente tabla
Ejemplo:
Interacción de contacto e Interacción a distancia
¿Sobre qué
actúa?
¿Qué la
ejerce?
¿Qué tipo de
fuerza es?
w
w'
Fn
Fn’
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EjemploDiagrama de cuerpo aislado del cuadro
Esquema de la situación: Cuadro de peso W en reposo sostenido por 2 cuerdas tensas que forman ángulos de 60° y 30°.
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¿Qué sucede cuando sobre un cuerpo se aplican varias Fuerzas?
“Principio de superposición”
)
F1
F1x
F1Y)F2
F3
F2x
F2y
F3Y
F3x
12
3
X
Y
El vector en color negro representa la Fuerza resultante que se obtiene al sumar las fuerzas F1, F2 y F3
F3
F2F1
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Realizar los diagramas de cuerpo aislado de los bloques en ambas situaciones
Ejemplo
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Primera Ley de Newton
Si un cuerpo está en reposo ó bien se mueve con velocidad constante sobre una trayectoria rectilínea, entonces la resultante de todas las fuerzas ejercidas sobre el cuerpo es nula.
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Primera condición de equilibrio:“Equilibrio de traslación”
Ejercicio:
Si la masa del semáforo es de 4 kg:a) Realizar el diagrama de cuerpo aislado
del semáforo.b) Representar el sistema de referencia a
utilizar.c) Aplicando la 1era Ley de Newton
determinar los módulos de las tensiones T1 y T2.
Justificar adecuadamente cada paso.Física I – 2020 Teórico 1 Dra. Bibiana Riquelme
Fuerza de roce o fricción
Videos recomendados:https://www.youtube.com/watch?v=uVFsuapa8sIhttps://www.youtube.com/watch?v=cw37CK8MBGEhttps://www.youtube.com/watch?v=jD69zorZb5s
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Algunos valores de los coeficientes de rozamiento estático
Acero sobre acero 0,7
Latón sobre acero 0,5
Cobre sobre hierro 1,1
Vidrio sobre vidrio 0,9
Teflón sobre teflón 0,04
Esquí encerado sobre nieve (0ºC) 0,1
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