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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
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