Buenos días hoy les hablare de las 3.7 actividades que realice de la maestra Indira de la especialidad de física este fue el proyecto que nos encargo con un valor de 40 puntos mi nombre es Ana Kassandra Garza Moreno y estudio en el cbetis No.74 se los presentare por medio de un vídeo los nombres de cada uno de los vídeos gracias
Existen gran cantidad de unidades para medir cada magnitud física. Esto es debido a que, por un lado, en determinadas regiones se usaban sus propias unidades lo que ha propiciado que existan gran número de ellas, y por otro, en ocasiones es necesario emplear unidades que nos permitan obtener valores más pequeños y con lo que nos sea más sencillo trabajar.
En cualquier caso, la comunidad científica recomienda utilizar únicamente las unidades del Sistema Internacional y si nuestras magnitudes no se encuentran en este sistema, por lo general deberemos convertirlas a un valor equivalente.
ESTA ES UNA TABLA QUE ES NECESARIA PARA LOS PROBLEMAS
Los términos distancia y desplazamiento se utilizan como sinónimos, aunque en realidad tienen un significado diferente. La distancia en Matemáticas y Física se refieren a situaciones diferentes aunque relacionadas entre sí.
Distancia
La distancia se refiere a cuanto espacio recorre un objeto durante su movimiento. Es la cantidad movida. También se dice que es la suma de las distancias recorridas. Por ser una medida de longitud, la distancia se expresa en unidades de metro según el Sistema Internacional de Medidas. Al expresar la distancia, por ser una cantidad escalar, basta con mencionar la magnitud y la unidad. Imagina que comienzas a caminar siguiendo la trayectoria: ocho metros al norte, doce metros al este y finalmente ocho metros al sur. Luego del recorrido, la distancia total recorrida será de 28 metros. El número 28 representa la magnitud de la distancia recorrida.
Desplazamiento
El desplazamiento se refiere a la distancia y la dirección de la posición final respecto a la posición inicial de un objeto. Al igual que la distancia, el desplazamiento es una medida de longitud por lo que el metro es la unidad de medida. Sin embargo, al expresar el desplazamiento se hace en términos de la magnitud con su respectiva unidad de medida y la dirección. El desplazamiento es una cantidad de tipo vectorial. Los vectores se describen a partir de la magnitud y de la dirección. Vamos a considerar la misma figura del ejemplo anterior.
Se define la potencia como la rapidez con la que se realiza un trabajo. Su expresión viene dada por:
P=Wt
Donde:
P: Potencia desarrollada por la fuerza que realiza el trabajo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Vatio (W)
W: Trabajo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Julio (J)
t: Tiempo durante el cual se desarrolla el trabajo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el segund
(Potencia motriz a velocidad constante)
En general, cuando se habla de potencia motriz nos estamos refiriendo a la potencia asociada a la fuerza motriz. La fuerza motriz es la responsable del movimiento del cuerpo. Imagina un automóvil desplazándose por una carretera a velocidad constante. La fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo es nula, ya que no existe aceleración (velocidad constante), sin embargo, para vencer las fuerzas de rozamiento (o fricción) con el suelo y con el aire, se precisa que el motor desarrolle una fuerza denominada fuerza motriz, en sentido del movimiento (y por tanto contraria a las fuerzas de rozamiento). La potencia asociada a tal fuerza se denomina potencia motriz. La fórmula anterior es de gran utilidad en la industria automovilística donde se precisa reducir la fricción con el suelo y con el aire al mínimo.
Trabajo (física): Es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza. Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al mismo, por lo que puede decirse que el trabajo es energía en movimiento.
El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra W (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.
Por lo tanto. El trabajo es igual al producto de la fuerza por la distancia y por el coseno del ángulo que existe entre la dirección de la fuerza y la dirección que recorre el punto o el objeto que se mueve.
Puede calcularse el trabajo que una fuerza realiza a lo largo de una trayectoria curvilínea general. Para ello basta saber que el trabajo que la fuerza realiza en un elemento diferencial ds de la trayectoria, vale:
Entonces, para obtener el trabajo a lo largo de toda la trayectoria bastará con integrar a lo largo de la misma entre los puntos inicial y final de la curva. Pero hay que tener en cuenta también, que la dirección de la fuerza puede o no coincidir con la dirección sobre la que se está moviendo el cuerpo. En caso de no coincidir, hay que tener en cuenta el ángulo que separa estas dos direcciones.
La Energía mecánica es la producida por fuerzas de tipo mecánico, como la elasticidad, la gravitación, etc., y la poseen los cuerpos por el hecho de moverse o de encontrarse desplazados de su posición de equilibrio. Puede ser de dos tipos: Energía cinética y energía potencial (gravitatoria y elástica):
La energía cinética (siglas en inglés K.E.) es la energía del movimiento. La energía cinética de un objeto es la energía que posee a consecuencia de su movimiento. La energía cinética* de un punto material m está dada por
La energía cinética es una expresión del hecho de que un objeto en movimiento, puede realizar un trabajo sobre cualquier cosa que golpee; cuantifica la cantidad de trabajo que el objeto podría realizar como resultado de su movimiento. La energía mecánica total de un objeto es la suma de su energía cinética y su energía potencial. Para un objeto de tamaño finito, esta energía cinética se llama la energía cinética de traslación de la masa, para distinguirlo de cualquier energía cinética rotacional que puede poseer. La energía cinética total de una masa, se puede expresar como la suma de la energía cinética de traslación de su centro de masa, más la energía cinética de rotación alrededor de su centro de masa. *Se supone que la velocidad es mucho menor que la velocidad de la luz. Si la velocidad es comparable a c, se debe usar la expresión de la energía cinética relativista.
Si una fuerza que actua sobre un objeto es una función de su posición solamente, se dice que es una fuerza conservativa, y se puede representar como una función de energía potencial, que para el caso de una dimensión, satisface la condición de derivada. La forma integral de esta relación es que se puede tomar como una definición de la energía potencial. Note que hay una constante de integración arbitraria en la definición, mostrándo con ello, que se puede añadir cualquier constante de energía potencial. Practicamente, esto significa que puede establecer como cero de energía potencial, cualquier punto que convenga.
sta ley establece que los cuerpos, por el simple hecho de tener masa, experimentan una fuerza de atracción hacia otros cuerpos con masa, denominada fuerza gravitatoria o fuerza gravitacional. Esta fuerza, explica entre otras muchas cosas, por qué orbitan los planetas.
La fuerza gravitacional entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Matemáticamente se expresa de la siguiente forma:
F→g=−G⋅M⋅mr2⋅u→r
donde:
G es la constante de gravitación universal, G = 6,67·10-11 N·m2/kg2
M y m son las masas de los cuepos que interaccionan
r es la distancia que los separa.
u→r es un vector unitario que expresa la dirección de actuación de la fuerza.
Básicamente podemos clasificar la fuerza en cuatro tipos:
Fuerza equilibrada
Fuerza desequilibrada
Fuerzas de contacto
Fuerzas de no contacto
FUERZA EQUILIBRADA
La fuerza se puede dividir ampliamente en 2 categorías:
Fuerza equilibrada
Fuerza desequilibrada
LA FUERZA EQUILIBRADA
Es tipo de fuerza que se aplica cuando dos fuerzas iguales y opuestas en un cuerpo en dos direcciones exactamente opuestas. Podemos decir que cuando algún objeto no se mueve, las fuerzas equilibradas actúan sobre ese cuerpo. Cuando las fuerzas iguales y opuestas actúan sobre un cuerpo, y el cuerpo no se mueve, entonces se dice que el cuerpo está en equilibrio.
Ejemplos de fuerza equilibrada
Balón de fútbol tumbado en el suelo.
Un helicóptero colocado en el aire: el peso del helicóptero que actúa hacia abajo y el empuje hacia arriba del motor del helicóptero son las dos fuerzas que actúan sobre el helicóptero. El helicóptero permanecerá de manera recta cuando estas dos fuerzas sean iguales en magnitud pero actúen en direcciones opuestas.
FUERZA DESEQUILIBRADA
Sabemos que cuando dejamos de pedalear una bicicleta, la velocidad de la bicicleta disminuye debido a la fricción, que es la única fuerza que actúa contra la bicicleta. Por lo tanto, si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo producen algún cambio en el estado de reposo o movimiento, entonces se dice que las fuerzas están desequilibradas. Una fuerza desequilibrada que actúa sobre un objeto cambia su velocidad o dirección. El resultado de fuerzas desequilibradas siempre es mayor que cero.
Ejemplos de fuerza desequilibrada
Supongamos que el balón de fútbol, que estaba en reposo, ahora recibe una patada de un jugador, lo que significa que se ejerce una fuerza externa para alterar las fuerzas equilibradas. Por lo tanto, en esta situación, la pelota está bajo un sistema de fuerza desequilibrada y la fuerza desequilibrada pone la pelota en movimiento. Por lo tanto, es una fuerza desequilibrada que cambia el estado de reposo o movimiento de un objeto.
De manera similar, en el caso del helicóptero, la fuerza desequilibrada puede crearse de dos maneras: el impulso del motor hacia arriba puede reducirse de modo que solo una parte del peso del helicóptero se equilibre con este empuje y la parte restante del peso del helicóptero se convierte en una fuerza desequilibrada y que influirá en el helicóptero para moverse hacia el suelo.
FUERZA DE CONTACTO
Como su nombre indica, las fuerzas de contacto son fuerzas que se ejercen sobre los objetos por contacto directo. Las fuerzas que actúan sobre los cuerpos cuando están en contacto real se llaman fuerzas de contacto.
Las siguientes fuerzas están bajo las Fuerzas de Contacto.
Fuerza aplicada
Fuerza de fricción
Fuerza de resistencia del aire
Fuerza de resorte
Fuerza de tensión
Fuerza normal
Fuerza aplicada. Esla fuerza que se aplica a un objeto por otro objeto. Una persona que empuja su auto es un ejemplo de fuerza aplicada. Cuando la persona empuja el automóvil, entonces hay una fuerza aplicada que actúa sobre el automóvil. La fuerza aplicada es la fuerza ejercida sobre el automóvil por la persona.
Fuerza de fricción. Es el resultado de dos superficies que se presionan estrechamente juntas. Esto causa fuerzas de atracción intermoleculares entre las moléculas de diferentes superficies que producen fricción. Las fuerzas de fricción dependen de la naturaleza de las superficies. Cuanto más áspera sea la superficie, mayor será la fuerza de fricción.
Fuerza de resistencia del aire. Es la fuerza que actúa sobre los objetos mientras viajan por el aire. Esta fuerza se opone al movimiento del objeto en el aire. Ejemplo: un paracaidista que se zambulle en el cielo.
Fuerza de resorte.Es la fuerza ejercida por un resorte comprimido o estirado sobre cualquier objeto que esté unido a él. Aquí la magnitud de la fuerza del resorte es directamente proporcional a la cantidad de estiramiento o compresión del resorte.
Fuerza de tensión. Es la fuerza que se transmite a través de una cuerda, soga o cable. La fuerza de tensión se dirige a lo largo del cable. Esta fuerza tira los objetos por igual en los extremos opuestos del cable.
Fuerza normal. También llamada fuerza de soporte. Si un objeto descansa sobre una mesa, la mesa ejerce una fuerza ascendente sobre el objeto para soportar el peso del objeto. Si una persona se apoya contra una pared, la pared empuja horizontalmente a la persona. Ejemplos:
Empujar un objeto a lo largo del piso. Este es un ejemplo de una fuerza continua. Aquí, de forma continua, la fuerza directa se coloca sobre el objeto para moverlo a lo largo del piso.
Patear un balón de fútbol. Este es el ejemplo de una fuerza de impulso. Aquí se aplica fuerza a la bola con una masa dada durante un tiempo dado y podemos ver que la bola se aleja con cierta velocidad en una dirección particular.
Cuando una canica sobre una superficie de vidrio se somete a una fuerza aplicada, la canica se mueve a una distancia considerable.
Fuerza sin contacto o a distancia o fundamentales
Las fuerzas que actúan sobre los cuerpos sin tocarlas físicamente se llaman fuerzas de no contacto. Las siguientes fuerzas están bajo fuerzas de no contacto:
Fuerza gravitacional
Fuerza electro-estática
Fuerza magnética
Fuerza nuclear fuerte
Fuerza nuclear débil
Gravedad. Gravitación o Gravedad es un proceso por el cual los cuerpos con un peso físico, sin embargo, pequeños, son atraídos hacia la superficie de la tierra. Estos son atraídos por una fuerza que es proporcional a su peso. La inspiración es responsable de mantener a todos los planetas en su respectiva órbita alrededor del sol y es el mejor ejemplo de la fuerza de no contacto.
La ley universal de la gravitación se puede expresar como: “Cada partícula en el universo atrae a cada otra partícula con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas”.
Magnetismo. Es una propiedad en virtud de la cual ciertas sustancias especiales llamadas ‘imanes’ ejercen una fuerza especial sobre otros imanes o sustancias compuestas de hierro. Esta fuerza se llama fuerza magnética,que es un tipo de fuerza de no contacto ya que los materiales solo necesitan estar cerca del imán. Esto es sin contacto porque no hay contacto físico entre los materiales. Esta fuerza se debe al campo magnético desarrollado alrededor del imán. Estos imanes tienen dos polos llamados Sur y Norte. Los polos iguales se repelen entre sí mientras que los polos diferentes se atraen. Los campos magnéticos son fuerzas de no contacto cuando empujan o tiran objetos sin tocarlos. Se exhiben estas propiedades solo en algunos materiales magnéticos, no en todos.
Fuerza electrostática. La electrostática se trata de la atracción y repulsión de cargas y es otro tipo de fuerza de no contacto. Algunos materiales tienen propiedades especiales de carga en desarrollo en su superficie una vez que se frotan como el ámbar. Estos materiales atraen cargas opuestas y, por lo tanto, muestran la propiedad de la electrostática.
Fuerza Nuclear Fuerte. La fuerza que actúa en el núcleo se llama fuerza nuclearcomo su nombre lo sugiere. En un nivel más grande, es la fuerza que une protones y nucleones, formando el núcleo. Esta es la más fuerte de las cuatro fuerzas fundamentales o de no contacto.
Fuerza nuclear débil. Esta es una fuerza poco común y, por lo tanto, aparece en muy pocos procesos como la desintegración betade un núcleo. Esto es responsable del proceso de descomposición del hidrógeno en las estrellas.
Ejemplo: Hay varios ejemplos de nuestra vida diaria que representan fuerzas de no contacto, algunos de ellos son:
La manzana que cae del árbol es el mejor y más popular ejemplo de fuerza de no contacto por representar a la gravedad.
Se atraen los pasadores de hierro cuando están cerca de un imán sin ningún contacto físico.
La fuerza de repulsión, cuando dos imanes están cerca uno del otro también es un ejemplo de fuerza de no contacto.
La carga del cabello y la atracción de los bits de papel hacia ella.
La caída de las gotas de lluvia en la tierra también es un ejemplo de fuerza de no contacto.
La caída libre de plumas hacia la tierra es por virtud de la gravedad.
La forma integral de esta relación es
que se puede tomar como una definición de la energía potencial. Note que hay una constante de integración arbitraria en la definición, mostrándo con ello, que se puede añadir cualquier constante de energía potencial. Practicamente, esto significa que puede establecer como cero de energía potencial, cualquier punto que convenga.
