sábado, 22 de enero de 2011

APUNTES DE FISICA

Ø  La mecánica: Se refiere a la posición estática y el movimiento llamado también dinámica de la materia en el espacio. La estática es el estudio de la física aplicados a los cuerpos en reposo.
Ø  La dinámica: Se ocupa de la descripción del movimiento y sus causas. En cada caso, el Ing. Técnico. En cada caso, el Ing. Técnico se encarga de medir y de describir las cantidades físicas en términos de causas y efectos.
-          CANTIDADES FISICA -
“ MECANICA “
FISICA Y MEDICION
v MAGNITUD: Se define como un número y una unidad de medida, la magnitud de una cantidad física se especifica completamente con un número y una unidad; por ejemplo 20m o 40H.
v METRO: Un metro es la longitud de la trayectoria que recorre una onda luminosa en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1 sobre 299792452s.
v SEGUNDOS: Es el tiempo necesario para que el átomo de cesio vive 9192361770 veces.

-          EJERCICIOS  -
CONVERTIR 6Km a m
1Km= 1000m     1000x6= 6000m
CONVERTIR 5ft a m
1ft= .305m     5x.305= 1.525m
“ MOVIMIENTOS DE UNA DIMENCION “
Como primer paso en el estudio de la mecánica clásica es conveniente describir el movimiento en términos del espacio y el tiempo, sin tomar en cuenta los agentes que los producen. Esta parte de la mecánica clásica recibe el nombre de la cinemática.
La física estudia 3 tipos de movimiento: traslacional, rotacional, vibratoria. Un auto que se mueve por una autopista experimenta un movimiento traslacional, el giro diario sobre la tierra sobre su eje un ejemplo de movimiento rotacional, y el movimiento de hacia adelante y hacia atrás es un ejemplo de movimiento vibratorio.
En el estudio del movimiento traslacional se describe al objeto en movimiento como una partícula sin importar su tamaño. En general una partícula es una masa parecida a un punto de tamaño infinitesimal.
“ DESPLAZAMIENTO, VELOCIDAD Y RAPIDEZ “
Si una partícula está en movimiento se puede determinar el cambio en su posición. El desplazamiento de una partícula se define como un cambio en su posición. Conforme se mueve de su posición inicial X1 a una posición final X2 , su desplazamiento está dado por X2 –X1 . Se usa letra griega      “delta para denotar el cambio en cantidad.
Por lo tanto, el desplazamiento, o cambio de posición en la partícula, se describe como:
          X=   X2 –X1.
El desplazamiento es un ejemplo de cantidad vectorial. Muchas otras cantidades físicas incluyendo la velocidad y la aceleración, también son vectores.
o   Un vector: Es una cantidad física que requiere la especificación tanto de una dirección como de una magnitud.
o   Un escalar: Es una cantidad que tiene magnitud más no dirección.
La velocidad promedio de una partícula “x “se define como el desplazamiento de la partícula, dividido entre el intervalo del tiempo “ t”, durante el cual ocurre el desplazamiento:

  x= (      X)/t
La rapidez  es el promedio de una partícula, se define como el cociente entre la distancia total recorrida y el tiempo total que lleva a viajar esa distancia.
Rapidez promedio= distancia total/distancia total
Encontrar la velocidad en m/s de cuyo automóvil cuyo desplazamiento de 7Km al norte en 6min.
x= 19.4444m/s.
        Ø  VECTORES
CARACTYERISTICAS DE UN VECTOR
Un vector cualquiera tiene las siguientes características:
1: Punto de aplicación u origen
2: Magnitud, intensidad o modulo del vector
3: Dirección
4: Sentido
Los vectores pueden clasificarse coplanares, si se encuentran en el mismo plano, o en dos ejes, y no coplanares si están en diferentes planos, es decir en tres ejes.
Ø  SISTEMAS DE VECTORES COLONIALES
Un sistema de vectores coloniales se representa cuando los vectores se localizan en la misma dirección o línea de acción.
Ø  SISTEMAS DE VECTORES CONCURRENTES
Un sistema de vectores es concurrente cuando la dirección o línea de acción de los vectores cruza un punto, el punto de cruce constituye el punto de aplicación de los vectores.
Ø  RESULTANTE Y EQUILIBRANTE DE UN SISTEMA DE VECTORES
-La resultante de un sistema de vectores es el vector que produce el solo, el mismo efecto de los demás vectores del sistema. Por ello, un vector resultante es capaz de sustituir un sistema de vectores.
-La equilibrante, como su nombre lo indica es la encargad de equilibrar el sistema, por tanto, tiene la misma magnitud y dirección que la resultante pero con sentido contrario.
PROPIEDADES DE VECTORES
Ø  PROPIEDADES DE TRANSMICIVILIDAD DEL PUNTO DE APLICACIÓN
El efecto externo de un vector no se modifica si se traslada de misma dirección. Por ejemplo si se desea mover un cuerpo horizontalmente, aplicando una fuerza, el resultado será el mismo si lo jalamos o lo empujamos.
Ø  PROPIEDADES DE LOS VECTORES LIBRES
Los vectores no se modifican si se trasladan paralelamente a sí mismos. Esta propiedad la utilizaremos al sumar vectores con los métodos gráficos del paralelogramo, triangulo y polígono.
Ø  SUMA DE VECTORES
Cuando necesitamos sumar dos o más magnitudes escalares de la misma especie lo hacemos aritméticamente.
Ø  COMPOSICION Y DESCOMPOSICION RECTANGULAR DE VECTORES
Un sistema de vectores puede sustituirse por otro equivalente, el cual contengan un número mayor de vectores que el sistema considerado. El sistema equivalente un número menor de vectores, el procedimiento se llama composición.
-Descomposición: Se llama componentes de un vector aquellos que lo sustituyen en la descomposición, por ejemplo. Encontrar gráfica y analíticamente las componentes rectangulares de un vector.
Ø  SOLUCION POR METODO GRAFICO
Para encontrar de forma gráfica los componentes rectangulares perpendiculares del vector, primero tenemos que establecer una escala. Para este caso puede ser 1cm=10N.
Trazamos nuestro vector al medir el ángulo 30° con el transportador. Después, a partir del extremo vector, trazamos una línea hacia el eje de las “X” y hacia el eje “Y”. En el punto de intersección del eje quedara el extremo del vector componente Fx. En el punto de intersección del eje “y”, quedara el extremo del vector componente Fy. En ambos componentes su origen será el mismo que tiene el vector F=40N el cual estamos descomponiendo.
Para encontrar el valor de la componente en “X” del vector F o sea “fx” basta de medir con la regla la longitud y de acuerdo a su escala encontrada en su valor.
METODO ANALITICO
A fin de determinar el valor de las componentes en forma analítica observamos que se forma un triángulo rectángulo al proyectar una línea hacia el eje de las “X” y otro al proyectar una línea hacia al eje de las “Y”. Trabajaremos solo con el triángulo rectángulo formado al proyectar la línea hacia el eje de las “X”. Las componentes perpendiculares del vector “F”será: para Fx, en cateto adyacente y para Fy el cateto opuesto al ángulo 30°.
Por tanto, debemos calcular cuanto valen esto 2 catetos; para ello, utilizaremos las funciones trigonométricas seno y coseno. Para calcular Fy utilizaremos la función “seno”, para calcular Fx usamos coseno Fx.
Seno= cateto opuesto/hipotenusa
Coseno=cat.adyacente/hip.
Tangente=cat.adyacente/cat.opuesto
Ø  SUMA DE VECTORES CONCURRENTES
Cuando en forma gráfica se desean sumar 2 vectores concurrentes se utilizan el método del paralelogramo. Mientras para encontrar la resultante por el método analítico se usa el teorema de Pitágoras, si los 2 vectores forman un ángulo de 90°, pero si originan cualquier otro ángulo se usa la ley de “coseno” y para calcular el ángulo de la resultante se aplica la ley de “seno”.
-FUNCIONES TRIGONOMETRICAS Y TEOREMA DE PITAGORAS
En un triángulo rectángulo encontramos las siguientes funciones trigonométricas.
Seno= cat.op./hip.
Coseno= cat.ad./hip.
Tangente= cat.op./cat.ad.
El teorema de Pitágoras, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los catetos “a2=b2+c2 .
Por el método gráfico y analítico hallar la resultante y el ángulo de formar horizontal, en la siguiente suma de vectores. Establecemos primero la escala y trazamos los vectores con su ángulo de 90°. Dibujamos la paralela de cada vector y obtenemos el paralelogramo. Medimos la resultante y el ángulo formado.
-METODO ANALITICO
Para calcular la resultante debemos encontrar uno de los 3 lados de un triángulo oblicuo, cuyos lados conocidos son, F1y F2 aplicamos la ley de “coseno” tomando en cuenta que el triángulo oblicuo “β” formado por los 2 vectores es de 150°.
Aplicamos la ley de coseno para encontrar la resultante: FR=√F12+F22-2(F1)( F2)(Cos β)
Para calcular el angulo ∞que forma la resultante con respecto a la horizontal aplicamos la ley de “seno”: F1/sen∞=FR/sen β
Ø  LOS FLUIDOS
La hidráulica es parte de la física que estudia la mecánica de los fluidos; analiza las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas para mejor tendencia de las causas. La hidráulica se divide en 2 partes:
-La hidrostática relacionada con los líquidos en reposo.
-La hidrodinámica que estudia el comportamiento de los líquidos y gases porque ambos tienen propiedades comunes; no obstante conviene recordar que un gas es muy ligero, y por tanto puede comprimirse con facilidad, mientras un líquido es prácticamente incompresible.
Ø  CARACTERISTICAS DE LOS LIQUIDOS
-Viscosidad: Se puede definir como una medida de la resistencia que opone un líquido a fluir.
Si en un recipiente perforado en el centro se hace fluir, por separado, miel, leche, agua y alcohol observamos que cada líquido fluye con rapidez distinta, mientras más viscosa sea un líquido, mas tarda en fluir.
La unidad de viscosidad en el sistema internacional “poise ville” definido como la viscosidad que tiene un fluido cuando su movimiento rectilíneo uniforme sobre una superficie plana es retardado por una fuerza de Newton por m2 de superficie de contacto con el fluido, cuya velocidad respecto a la superficie es 1m por segundo.
Formula ( poise ville=1N/m2)
Ø  TENSION SUPERFICIAL
La tensión superficial hace que la superficie de un líquido se comporte como una membrana elástica. Este fenómeno se presenta debido a la reacción entre las moléculas del líquido.
Cuando se coloca un líquido en un recipiente, las moléculas de un liquido se atraen entre si, en todas direcciones por fuerzas iguales que se contrarestan unas con otras, pero las moleculas de la superficie libre de liquidos son atraidas por la interiores y laterales básicas.
La tension superficial del agua puede reducirse en forma considerable si se le agrega detergente, esto contribuye a que el agua penetre con mas facilidad por los tejidos de la ropa.

Ø  COHESION
Es la fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia. Por la fuerza de cohesión si 2 gotas de agua juntas forman solo una.
Una característica “adherencia”: Es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de 2 sustancias diferentes en contacto. Comúnmente las sustancias líquidas se adhieren a los cuerpos sólidos.





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