GUIA 1

CUÁL ES LA IMPORTANCIA DE LA HISTORIA, DE LA CIENCIA Y DE LA TÉCNICA EN EL DESARROLLO DE LA FÍSICA?

Cada una ha ido aportando a través de la historia   logros que con el pasar de la historia y su ciencia se ha ido perfeccionando gracias a sus técnicas empleadas. Como el método científico adquirido a lo largo de la historia de la humanidad que le ha permitido al hombre realizar hazañas prodigiosas

La Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo, Newton o Einstein, cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de un número muy grande de científicos cuyos nombres no aparecen en los libros de texto. No existe el genio aislado al que de repente se le ocurre la idea clave que cambia el curso de la Ciencia. El avance en el progreso científico no se produce solamente por las contribuciones aisladas y discontinuas de unas mentes privilegiadas.   La física  actualmente se entiende como la ciencia de la naturaleza o fenómenos materiales. Estudia las propiedades de la materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus interacciones (fuerza). Los sistemas físicos se caracterizan por:

• Tener una ubicación en el espacio-tiempo.

• Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.

• Poderle asociar una magnitud física llamada energía.

La física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales, desde las partículas subatómicas hasta la formación y evolución del Universo así como multitud de fenómenos naturales cotidianos, caracterizados por cierta geometría o topología y cierta evolución temporal y cuantificados mediante magnitudes físicas como la energía.

2. ¿POR QUÉ LA FUERZA ES CAUSA DEL DESEQUILIBRIO?

Un cuerpo está en equilibrio, si no se le perturba, no sufre aceleración de traslación o de rotación, porque la suma de todas las fuerzas o la suma de todos los momentos que actúan sobre él son cero  Por el contrario cuando un cuerpo está en desequilibrio las fuerzas que actúen sobre el son desiguales lo que genera que no se encuentre en reposo.

Además la   dinámica estudia los cuerpos acelerados. La fuerza es causa del desequilibrio por que los cuerpos están en movimientos acelerados e impulsos   continuos, lo que conlleva a que esta clase de movimientos genere una fuerza desigual, y nada de lo que existe en el universo tiene reposo absoluto.

3¿CUAL ES LA DIFERENCIA FUNDAMENTAL ENTRE LAS IDEAS TRADICIONALES Y MODERNAS DEL ÁTOMO?

R/ Atomismo filosófico Hasta comienzos del siglo XIX, la teoría atómica era principalmente filosófica y no estaba fundada en la experimentación científica. Las primeras teorías conocidas se desarrollaron en la Antigua india en el siglo VI a. C. por filósofos hindúes y budistas. Los griegos creían que todos los átomos estaban hechos del mismo material pero tenían diferentes formas y tamaños, que eran los factores que determinaban las propiedades físicas del material. Por ejemplo, ellos creían que los átomos de un líquido eran lisos, lo que les permitiría deslizarse uno sobre otro. Según esta línea de pensamiento, el grafito y el diamante estarían compuestos por dos tipos diferentes de átomos

CUAL ES LA CAUSA PRINCIPAL DE LOS MOVIMIENTOS DE LOS CUERPOS

La causa principal de los cuerpos es una fuerza externa que hace que acelere el cuerpo, o sea, entre más fuerza le apliques a un cuerpo más acelera, lo que quiere decir es que la fuerza es directamente proporcional a la aceleración, y esto están relacionadas con la masa del cuerpo, ya que un cuerpo le puedes aplicar la misma fuerza, pero uno puede acelerar más que  el otro debido a las masas diferentes de los cuerpos, en la naturaleza todo lo que vez experimentan fuerzas. Ley de Newton: "Todo cuerpo tiende a permanecer en su estado de inercia, siempre que ninguna fuerza actúa sobre él”. Consideramos estados de inercia, el reposo y el mov. Rectilíneo uniforme. Es decir para que un cuerpo se mueva, sobre este ha debido actuar alguna fuerza que le aporte la energía necesaria para desarrollar su movimiento. Incluso si el cuerpo se mueve con mov. Rectilíneo uniforme, inicialmente ese cuerpo estaría parado, y una fuerza le doto de su movimiento.

¿Cuáles son las condiciones necesarias para mantener un cuerpo equilibrado?

Muchas veces nos confundimos entre lo que es Estática y lo que es Dinámica, por eso antes de empezar con el estudio del equilibrio de cuerpos es necesario diferenciar entre dichas ramas de la Mecánica. La Estática estudia el equilibrio de los cuerpos, es decir, aquellos cuerpos que se encuentran tanto en reposo como en movimiento con velocidad constante; mientras que la Dinámica estudia los cuerpos acelerados, aunque se puede establecer el equilibrio dinámico mediante la introducción de las fuerzas de inercia.

Para detallar y explicar la parte teórica tomaremos algunos ejemplos de la vida cotidiana en los cuales se aplican principios físicos, como:

•Equilibrio en el vuelo de un esquiador

•Por qué vuela el avión

• ¿Por qué no se cae la Torre Pisa?

•Fuerzas y principios físicos en la caída de un gato

•Equilibrio en el vuelo de un Búmeran

•Equilibrio en el baile

•Equilibrio de una plataforma sostenida por una columna

•Curiosidades de la física.

Antes de iniciar el estudio del "Equilibrio de Cuerpos", es importante comprender el significado de ciertos conceptos y principios fundamentales.

•CANTIDADES BÁSICAS: Las cuatro cantidades siguientes se utilizan en el equilibrio:

•LONGITUD: La longitud es necesaria para ubicar un punto en el espacio y de esta forma describir el tamaño de un sistema físico. Una vez que se define una unidad estándar de longitud, puede definirse cuantitativamente distancias y propiedades geométricas de un cuerpo como múltiplos de esa unidad de longitud.

•TIEMPO: El tiempo se concibe como una sucesión de eventos. Aunque los principios de la Estática son independientes del tiempo, esta cantidad definitivamente juega un papel importante en el estudio de la Dinámica.

•MASA: La masa es una propiedad de la materia por la cual podemos comparar la acción de un cuerpo con la de otro. Esta propiedad se manifiesta como una atracción gravitacional entre dos cuerpos y proporciona una medida cuantitativa de la resistencia que presenta la materia al cambio de velocidad.

•FUERZA: En general, la fuerza es considerada como un "jalón" o "tirón" ejercido por un cuerpo sobre otro. Esta interacción puede ocurrir cuando existe un contacto directo entre los cuerpos, por ejemplo, una persona empujando sobre una pared. Puede presentarse también a lo largo de una distancia determinada cuando los cuerpos se separan físicamente. Como ejemplos de este último caso están incluidas las fuerzas eléctricas, magnéticas y gravitacionales. En cualquier caso, una fuerza se caracteriza por su magnitud, dirección y punto de aplicación. IDEALIZACIONES: Los modelos o idealizaciones se utilizan en el estudio del equilibrio con la finalidad de simplificar la aplicación de la teoría. Se definirá algunas de las idealizaciones más importantes.

•PARTÍCULA: Una partícula posee masa pero de tamaño poco significativo. Por ejemplo, el tamaño de la Tierra es insignificante comparado con el tamaño de su órbita, y por lo tanto la Tierra se puede tomar como una partícula cuando se estudia su movimiento orbital en un modelo. Cuando un cuerpo se idealiza como una partícula, los principios de la Mecánica se simplifican de manera importante, debido a que la geometría del cuerpo no se tomará en cuenta en el análisis del problema.

•CUERPO RÍGIDO: Un cuerpo rígido puede ser considerado como un conjunto formado por un gran número de partículas que permanecen separadas entre sí por una distancia fija antes y después de aplicar la carga. Como resultado, las propiedades del material de que está hecho cualquier cuerpo que se suponga rígido no se tendrá que considerar cuando se analicen las fuerzas que actúan sobre éste. En la mayoría de los casos, las deformaciones reales que se presentan en estructuras, máquinas, mecanismos, etcétera, son relativamente pequeñas, y la suposición de cuerpo rígido es apropiada para efectos de análisis.

•FUERZA CONCENTRADA: Una fuerza concentrada representa el efecto de una carga la cual se supone que actúa en algún punto de un cuerpo. Podemos representar este efecto por medio de una fuerza concentrada, siempre y cuando el área sobre la cual se aplica la carga sea relativamente pequeña comparada con el tamaño del cuerpo.

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¿PORQUE ES IMPORTANTE CUANTIFICAR LOS EVENTOS DE LA NATURALEZA?

La naturaleza está formada por materia y energía en constante cambio.  Un cambio en la naturaleza se conoce como fenómeno natural el cual puede ser físico o químico.  Un fenómeno físico se caracteriza porque no cambia la composición química de la materia.  Por ejemplo el movimiento de los cuerpos, los cambios de estado de la materia, las tormentas con rayos y truenos, la formación de imágenes, etc. . Un fenómeno químico se caracteriza porque se producen cambios en la composición de la materia.  Por ejemplo la combustión de los materiales, la fotosíntesis de las plantas, la digestión de los alimentos, etc.

ell objetivo de la Física es descubrir y estudiar las leyes que rigen los fenómenos físicos de la naturaleza para emplearlas en beneficio de la humanidad.  Por excelencia se considera la ciencia del razonamiento y la medición  El término Física proviene del vocablo griego psique que significa naturaleza. Cuando escuchamos ésta palabra vienen a nuestra mente imágenes de plantas, ríos, árboles, animales y en algunas ocasiones lo que el hombre ha transformado de ella; es decir, naturaleza es todo lo que nos rodea.

El conocimiento de la Física es esencial para comprender nuestro mundo, ya que ninguna otra ciencia ha intervenido en forma tan activa para revelarnos las causas y los efectos de los hechos naturales.

En el presente siglo se han realizado rápidos avances científicos y tecnológicos, por ejemplo en los medios de comunicación con el uso de computadoras, televisión, antena parabólica, teléfono celular, correo electrónico, etc. y en el transporte con los vuelos espaciales. Esto ha sido posible gracias a los conocimientos que se han adquiridos de todas las ciencias. 

2 ¿COMO ENTENDER LAS CAUSAS POR LAS CUALES SE PRODUCE EL MOVIMIENTO?

Para entender las causas por las cuales se produce un moviento en los cuerpos o partículas debemos saber que hay diferentes tipos de moviento y de esto se nos permitirá saber cuáles fueron dichas causas.

*Movimiento rectilíneo uniforme Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, es decir, su aceleración es nula. Esto implica que la velocidad media entre dos instantes cualesquiera siempre tendrá el mismo valor. Además la velocidad instantánea y media de este movimiento coincidirán.

*Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado' El Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es aquél en el que un cuerpo se desplaza sobre una recta con aceleración constante. Esto implica que en cualquier intervalo de tiempo, la aceleración del cuerpo tendrá siempre el mismo valor. Por ejemplo la caída libre de un cuerpo, con aceleración de la gravedad constante.

*Movimiento circular El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria será una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular constante.

*Movimiento ondulatorio Se denomina movimiento ondulatorio al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una ondulación. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

*Movimiento parabólico Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

*Movimiento Pendular El movimiento pendular es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas físicos como aplicación práctica al movimiento armónico simple. A continuación hay tres características del movimiento pendular que son: péndulo simple, péndulo de torsión y péndulo físico.

Péndulo simple: El sistema físico llamado péndulo simple esta constituido por una masa puntual m suspendida de un hilo inextensible y sin peso que oscila en el vació en ausencia de fuerza de rozamientos. Dicha masa se desplaza sobre un arco circular con movimiento periódico. Esta definición corresponde a un sistema teórico que en la práctica se sustituye por una esfera de masa reducida suspendida de un filamento ligero.

Péndulo físico: El péndulo físico, también llamado péndulo compuesto, es un sistema integrado por un sólido de forma irregular, móvil en torno a un punto o a eje fijos, y que oscila solamente por acción de su peso. Movimiento giratorio por las moléculas que producen oxigeno hacia las partículas haciendo así es como se hace uso del método giratorio que consiste en convertir las figuras planas y darles vuelta.

EL ESTUDIO DEL MOVIMIENTO

. Él fue estudiando los movimientos de diversos objetos en un plano inclinado y observó que en el caso de planos con pendiente descendente a una causa de aceleración, mientras que en los planos con pendiente ascendente hay una causa de retardamiento. De esta experiencia razonó que cuando las pendientes de los planos no son descendentes ni ascendentes no debe haber aceleración ni retardamiento por lo que llegó a la conclusión de que cuando el movimiento es a lo largo de un plano horizontal debe ser permanente. Galileo hizo un estudio para comprobar lo que había dicho Aristóteles acerca de la caída de los cuerpos, para hacerlo se subió a lo más alto de la torre de Pisa y soltó dos objetos de distinto peso; y observó que los cuerpos caen a la misma velocidad sin importar su peso, quedando así descartada la teoría de la caída de los cuerpos de Aristóteles El  gran filósofo griego Aristóteles. Propuso explicaciones sobre lo que ocurría en la naturaleza, considerando las observaciones que hacía de las experiencias cotidianas y su razonamiento, aunque no se preocupaba por comprobar sus afirmaciones. Aristóteles formuló su teoriasobre la caída de los cuerpos afirmando que los más pesados caían más rápido que los más ligeros, es decir entre más peso tengan los cuerpos más rápido caen. Esta teoría fue aceptada por casi dos mil años hasta que en el siglo XVII Galileo realiza un estudio más cuidadoso sobre el movimiento de los cuerpos y su caída, sobre la cual afirmaba: "cualquier velocidad, una vez impartida a un cuerpo se mantendrá constantemente, en tanto no existan causas de aceleración o retardamiento, fenómeno que se observará en planos horizontales donde la fricción  se haya reducido al mínimo" Esta afirmación lleva consigo el principio de la inercia  de Galileo la cuál brevemente dice: "Si no se ejerce ninguna fuerza sobre un cuerpo, éste permanecerá en reposo o se moverá en línea recta con velocidad constante".

¿PARA QUE ESTUDIAR Y ENTENDER LOS MOVIENTOS DE PARTICULAS  Y CUERPOS GRANDES?

Existen varias aplicaciones para el impulso y seguramente todos usamos siquiera alguna vez alguna de estas aplicaciones o simplemente no nos damos cuenta de todo la que sucede en realidad, por ejemplo al jugar billar, el taco transmite energía a la bola mediante un choque y a su vez, la bola también transmite energía potencial al chocar con otras bolas.

Una gran parte de nuestra información acerca de las partículas atómicas y nucleares, se obtiene experimentalmente observando los efectos de choque entre ellas. A una mayor escala cuestiones como las propiedades de los gases se pueden entender mejor en función de choques de las partículas, y encontraremos que de los principios de la conservación de la cantidad de movimiento y de la conservación de la energía, podemos deducir mucha información acerca de los fenómenos de choques.

Impulso y cantidad de movimiento.- En un choque obra una gran fuerza en cada una de las partículas que chocan durante un corto tiempo.

Es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición que experimentan los cuerpos en el espacio, con respecto al tiempo y a un punto de referencia, variando la distancia de dicho cuerpo con respecto a ese punto o sistema de referencia, describiendo una trayectoria. Para producir movimiento es necesaria una intensidad de interacción o intercambio de energía que sobrepase un determinado umbral.

Cuáles son los elementos del movimiento

La trayectoria. Es la línea que describe un cuerpo en movimiento. Atendiendo a su trayectoria los movimientos, puede ser:

Rectilíneos: describen una línea recta.

Curvilíneos: Circular: describe una circunferencia

Elíptico: describe una elipse.

Parabólico: describe una parábola.

La distancia. Es la longitud comprendida entre el origen del movimiento y la posición final.

Velocidad: Es la distancia recorrida en la unidad de tiempo.

PREGUNTAS  

¿CÓMO APLICAR LAS LEYES DE LA DINÁMICA A NUESTRA VIDA DIARIA?

*La primera ley, o ley de la inercia, viene a decir que si dejamos las cosas tranquilas, no habrá ningún cambio en cómo se mueven, es decir, si están quietas, no empezarán a moverse, y si se mueven en línea recta a una velocidad determinada seguirán igual, sin cambio en la velocidad. Recordad que la velocidad es lo que se llama vector, es decir, que si cambia la dirección en la que se mueve la cosa, aunque recorra las mismas distancias en el mismo tiempo, es un cambio de velocidad. No dejar las cosas tranquilas es aplicarles fuerzas. Dicha más formalmente "ante ausencia de fuerzas resultantes externas, un cuerpo continúa con su estado de movimiento". Es importante el detalle de las fuerzas resultantes. Se le puede aplicar una fuerza a un cuerpo sin que cambie su estado de movimiento, si hay otra fuerza que contrarreste esa. La fuerza resultante es cero, pues es la suma de las fuerzas. Por ejemplo, pensemos en el juego ese en el que se hacen dos equipos que tiran de una cuerda para conseguir que el equipo contrario cruce una línea o, en las versiones más divertidas, tirarlo al barro. Obviamente los dos equipos ejercen fuerza, pues tiran de la cuerda, pero si ejercen ambos la misma, al tirar cada equipo en sentido contrario, se contrarrestan, y nadie se mueve.

*La segunda, o ley de la fuerza explica cómo varían las propiedades del cuerpo al aplicarle fuerzas. Visto de otro modo, puede decirse que es la definición de fuerza. Existe una magnitud física que se llama momento, que es el producto de la masa del cuerpo por su velocidad. La variación en el tiempo del momento es la fuerza. Si suponemos que la masa no varía (lo normal para nosotros), esta variación respecto al tiempo es únicamente de la velocidad, y la variación de la velocidad respecto al tiempo es la aceleración. Es por ello que en lugar de "la fuerza es la variación del momento respecto al tiempo", se dice que la fuerza es el producto de la masa por la aceleración.

La tercera y última, o ley de acción y reacción es muy fácil de entender. es la culpable de que cuanto más fuerte te des con algo, más duela. Al aplicar una fuerza a un cuerpo, el cuerpo aplica también una fuerza de igual magnitud en nosotros. Por ejemplo: al apoyarnos en el suelo, nosotros aplicamos una fuerza, nuestro a peso, a este que a su vez aplica una fuerza igual de intensa pero sentido opuesto (recordemos que la fuerza es un vector) en nosotros. Si esa fuerza (que se suele llamar normal) no existiera, o no fuera igual de intensa que nuestro peso, saldríamos volando o nos hundiríamos en el suelo. con la explicación de las leyes de newton, sabemos q en la mayoría de cosas que hacemos aplicamos fuerza o dejamos las cosas quietas no habrá ningún moviento. Cuando tomamos algo le estamos aplicando fuerza para que no se nos caiga o resbale. Siempre de alguna manera estamos aplicando fuerza o como la de la inercia si no aplicamos fuerza todo se queda en un mismo lugar.

¿PORQUE ES IMPORTANTE IDENTIFICAR LAS FUERZAS DE CONTACTO?

Las fuerzas de contacto son ciertos tipos de fuerzas que se presentan en los objetos que interactúan y que están físicamente en contacto (Por ejemplo: la fuerza con que se empuja un objeto, la fuerza de fricción, etc.)

¿QUE ES FUERZA DE ACCION A DISTANCIA Y POR QUE ES IMPORTANTE COMPRENDER EL CONCEPTO DE PESO?

La acción a distancia es una característica de las descripciones prerrelativas de los campos de fuerzas de partículas  que interactúan entre sí. Esta propiedad implica que para cada instante de tiempo las fuerzas sobre una partícula concreta debida a otras partículas depende de las posiciones de esas otras partículas en el mismo instante, como si la fuerza "se transmitiera instantáneamente" o existiera una "acción a distancia" por parte de las otras partículas

PESO: el peso es la fuerza con la cual un cuerpo actúa sobre un punto de apoyo, originado por la aceleración de la gravedad, cuando esta actúa sobre la masa del cuerpo. Al ser una fuerza, el peso es en sí mismo una cantidad vectorial, de modo que está caracterizado por su magnitud y dirección, aplicado en el centro de gravedad del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la Tierra. Por extensión de esta definición, también podemos referirnos al peso de un cuerpo en cualquier otro astro,en cuyas proximidades se encuentre.

¿QUE ES FUERZA CENTRIPETA Y POR QUE ES FUNDAMENTAL TENER CLARIDAD EN EL CONCEPTO EN EL MOVIENTO CIRCULAR?

Se llama fuerza centrípeta a la fuerza, o al componente de la fuerza que actúa sobre un objeto en movimiento sobre una trayectoria curvilínea, y que está dirigida hacia el centro de curvatura de la trayectoria.

El término «centrípeta» proviene de las palabras latinas centrum, «centro» y petere, «dirigirse hacia», y puede ser obtenida a partir de las leyes de Newton. La fuerza centrípeta siempre actúa en forma perpendicular a la dirección del movimiento del cuerpo sobre el cual se aplica. En el caso de un objeto que se mueve en trayectoria circular con velocidad cambiante, la fuerza neta sobre el cuerpo puede ser descompuesta en un componente perpendicular que cambia la dirección del movimiento y uno tangencial, paralelo a la velocidad, que modifica el módulo de la velocidad.

¿POR QUE ES IMPORTANTE EL PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA ENERGIA?

El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.

La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma: la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante).

¿POR QUE ES IMPORTANTE TENER CLARO EL CONCEPTO DE TRABAJO EN FÍSICA?

En mecanica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria  para desplazar este cuerpo. El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra  (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joule (J) en el Sistema Internacional de Unidades Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía,  nunca se refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW.

Matemáticamente se expresa como:

Donde F es el modulo de la fuerza, d es el desplazamiento α es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento. Cuando el vector fuerza es perpendicular  al vector desplazamiento del cuerpo sobre el que se aplica, dicha fuerza no realiza trabajo alguno. Asimismo, si no hay desplazamiento, el trabajo también será nulo.

SOLUCION GUIA 2

SOLUCION GUIA 2
PREGUNTAS DE UNIDAD

¿porque es importante cuantificar los eventos de la naturaleza?

El término Física proviene del vocablo griego physike que significa naturaleza. Cuando escuchamos ésta palabra vienen a nuestra mente imágenes de plantas, ríos, árboles, animales y en algunas ocasiones lo que el hombre ha transformado de ella; es decir, naturaleza es todo lo que nos rodea.

El conocimiento de la Física es esencial para comprender nuestro mundo, ya que ninguna otra ciencia ha intervenido en forma tan activa para revelarnos las causas y los efectos de los hechos naturales.

En el presente siglo se han realizado rápidos avances científicos y tecnológicos, por ejemplo en los medios de comunicación con el uso de computadoras, televisión, antena parabólica, teléfono celular, correo electrónico, etc. y en el transporte con los vuelos espaciales. Esto ha sido posible gracias a los conocimientos que se han adquiridos de todas las ciencias. 

La naturaleza está formada por materia y energía en constante cambio.  Un cambio en la naturaleza se conoce como fenómeno natural el cual puede ser físico o químico.

Un fenómeno físico se caracteriza porque no cambia la composición química de la materia.  Por ejemplo el movimiento de los cuerpos, los cambios de estado de la materia, las tormentas con rayos y truenos, la formación de imágenes, etc.

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Un fenómeno químico se caracteriza porque se producen cambios en la composición de la materia.  Por ejemplo la combustión de los materiales, la fotosíntesis de las plantas, la digestión de los alimentos, etc. 

El objetivo de la Física es descubrir y estudiar las leyes que rigen los fenómenos físicos de la naturaleza para emplearlas en beneficio de la humanidad.  Por excelencia se considera la ciencia del razonamiento y la medición

¿como entender las causas por las cuales se produce el movimiento?

para entender las causas por las cuales se produce un moviento en los cuerpos o particulas debemos saber que hay diferentes tipos de moviento y de esto se nos permitira saber cuales fueron dichas causas.

Movimiento rectilíneo uniforme Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, es decir, su aceleración es nula. Esto implica que la velocidad media entre dos instantes cualesquiera siempre tendrá el mismo valor. Además la velocidad instantánea y media de este movimiento coincidirán.
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado' El Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es aquél en el que un cuerpo se desplaza sobre una recta con aceleración constante. Esto implica que en cualquier intervalo de tiempo, la aceleración del cuerpo tendrá siempre el mismo valor. Por ejemplo la caída libre de un cuerpo, con aceleración de la gravedad constante.
Movimiento circular El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria será una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular constante.
No se puede decir que la velocidad es constante ya que, al ser una magnitud vectorial, tiene módulo y dirección: el módulo de la velocidad permanece constante durante todo el movimiento pero la dirección está constantemente cambiando, siendo en todo momento tangente a la trayectoria circular. Esto implica la presencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, si varía su dirección.
Movimiento ondulatorio Se denomina movimiento ondulatorio al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una ondulación. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.
Movimiento parabólico Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.
Movimiento Pendular El movimiento pendular es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas físicos como aplicación practica al movimiento armónico simple. A continuación hay tres características del movimiento pendular que son: péndulo simple, péndulo de torsión y péndulo físico.
Péndulo simple: El sistema físico llamado péndulo simple esta constituido por una masa puntual m suspendida de un hilo inextensible y sin peso que oscila en el vació en ausencia de fuerza de rozamientos. Dicha masa se desplaza sobre un arco circular con movimiento periódico. Esta definición corresponde a un sistema teórico que en la práctica se sustituye por una esfera de masa reducida suspendida de un filamento ligero.
Péndulo de torsión: Se dice que un cuerpo se desplaza con movimiento armónico de rotación en torno a un eje fijo cuando un ángulo de giro resulta función sinusoidal del tiempo y el cuerpo se encuentra sometido a una fuerza recuperadora cuyo momento es proporcional a la elongación angular.
Péndulo físico: El péndulo físico, también llamado péndulo compuesto, es un sistema integrado por un sólido de forma irregular, móvil en torno a un punto o ha eje fijos, y que oscila solamente por acción de su peso. movimiento giratorio por las moléculas que producen oxigeno hacia las partículas haciendo así es como se hace uso de el método giratorio que consiste en convertir las figuras planas y darles vuelta.

EL ESTUDIO DEL MOVIMIENTO
El  gran filósofo griego Aristoteles. propuso explicaciones sobre lo que ocurría en la naturaleza, considerando las observaciones que hacía de las experiencias cotidianas y sus razonamiento, aunque no se preocupaba por comprobar sus afirmaciones. Aristóteles formuló su teoriasobre la caída de los cuerpos afirmando que los más pesados caían más rápido que los más ligeros, es decir entre más peso tengan los cuerpos más rápido caen. Esta teoría fue aceptada por casi dos mil años hasta que en el siglo XVII Galileo realiza un estudio más cuidadoso sobre el movimiento de los cuerpos y su caída, sobre la cual afirmaba: "cualquier velocidad, una vez impartida a un cuerpo se mantendrá constantemente, en tanto no existan causas de aceleracion o retardamiento, fenómeno que se observará en planos horizontales donde la friccion  se haya reducido al mínimo" Esta afirmación lleva consigo el principio de la inercia  de Galileo la cuál brevemente dice: "Si no se ejerce ninguna fuerza sobre un cuerpo, éste permanecerá en reposo o se moverá en linea recta con velocidad constante" . El fue estudiando los movimientos de diversos objetos en un plano inclinadoy observó que en el caso de planos con pendiente descendente a una causa de aceleración, mientras que en los planos con pendiente ascendente hay una causa de retardamiento. De esta experiencia razonó que cuando las pendientes de los planos no son descendentes ni ascendentes no debe haber aceleración ni retardamiento por lo que llegó a la conclusión de que cuando el movimiento es a lo largo de un plano horizontal debe ser permanente. Galileo hizo un estudio para comprobar lo que había dicho Aristóteles acerca de la caída de los cuerpos, para hacerlo se subió a lo más alto de la torre de Pisa y soltó dos objetos de distinto peso; y observó que los cuerpos caen a la misma velocidad sin importar su peso, quedando así descartada la teoría de la caída de los cuerpos de Aristóteles.

¿Para que estudiar y entender los movientos de particulas  y cuerpos grandes?

Existen varias aplicaciones para el impulso y seguramente todos usamos siquiera alguna vez alguna de estas aplicaciones o simplemente no nos damos cuenta de todo la que sucede en realidad, por ejemplo al jugar billar, el taco transmite energía a la bola mediante un choque y a su vez, la bola también transmite energía potencial al chocar con otras bolas.
Una gran parte de nuestra información acerca de las partículas atómicas y nucleares, se obtiene experimentalmente observando los efectos de choque entre ellas. A una mayor escala cuestiones como las propiedades de los gases se pueden entender mejor en función de choques de las partículas, y encontraremos que de los principios de la conservación de la cantidad de movimiento y de la conservación de la energía, podemos deducir mucha información acerca de los fenómenos de choques.
Impulso y cantidad de movimiento.- En un choque obra una gran fuerza en cada una de las partículas que chocan durante un corto tiempo.

Es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición que experimentan los cuerpos en el espacio, con respecto al tiempo y a un punto de referencia, variando la distancia de dicho cuerpo con respecto a ese punto o sistema de referencia, describiendo una trayectoria. Para producir movimiento es necesaria una intensidad de interacción o intercambio de energía que sobrepase un determinado umbral.
Cuales son los elementos del movimiento
La trayectoria. Es la línea que describe un cuerpo en movimiento. Atendiendo a su trayectoria los movimientos, puede ser:

• Rectilíneos: describen una línea recta.
• Curvilíneos: Circular: describe una circunferencia
• Elíptico: describe una elipse.
• Parabólico: describe una parábola.

La distancia. Es la longitud comprendida entre el origen del movimiento y la posición final.
Velocidad: Es la distancia recorrida en la unidad de tiempo.

PREGUNTAS DE CONTENIDO

¿como aplicar las leyes de la dinamica a nuestra vida diaria?
 Para comenzar las leyes de la dinamica son las leyes de Newton,

La primera ley, o ley de la inercia, viene a decir que si dejamos las cosas tranquilas, no habrá ningún cambio en como se mueven, es decir, si están quietas, no empezarán a moverse, y si se mueven en línea recta a una velocidad determinada seguirán igual, sin cambio en la velocidad. Recordad que la velocidad es lo que se llama vector, es decir, que si cambia la dirección en la que se mueve la cosa, aunque recorra las mismas distancias en el mismo tiempo, es un cambio de velocidad. No dejar las cosas tranquilas es aplicarles fuerzas.

Dicha más formalmente "ante ausencia de fuerzas resultantes externas, un cuerpo continúa con su estado de movimiento". Es importante el detalle de las fuerzas resultantes. Se le puede aplicar una fuerza a un cuerpo sin que cambie su estado de movimiento, si hay otra fuerza que contrarreste esa. La fuerza resultante es cero, pues es la suma de las fuerzas. Por ejemplo, pensemos en el juego ese en el que se hacen dos equipos que tiran de una cuerda para conseguir que el equipo contrario cruce una línea o, en las versiones más divertidas, tirarlo al barro. Obviamente los dos equipos ejercen fuerza, pues tiran de la cuerda, pero si ejercen ambos la misma, al tirar cada equipo en sentido contrario, se contrarrestan, y nadie se mueve.

La segunda, o ley de la fuerza explica cómo varían las propiedades del cuerpo al aplicarle fuerzas. Visto de otro modo, puede decirse que es la definición de fuerza. Existe una magnitud física que se llama momento, que es el producto de la masa del cuerpo por su velocidad. La variación en el tiempo del momento es la fuerza. Si suponemos que la masa no varía (lo normal para nosotros), esta variación respecto al tiempo es únicamente de la velocidad, y la variación de la velocidad respecto al tiempo es la aceleración. Es por ello que en lugar de "la fuerza es la variación del momento respecto al tiempo", se dice que la fuerza es el producto de la masa por la aceleración.

La tercera y última, o ley de acción y reacción es muy fácil de entender. es la culpable de que cuanto más fuerte te des con algo, más duela. Al aplicar una fuerza a un cuerpo, el cuerpo aplica también una fuerza de igual magnitud en nosotros. Por ejemplo: al apoyarnos en el suelo, nosotros aplicamos una fuerza, nuestro a peso, a este que a su vez aplica una fuerza igual de intensa pero sentido opuesto (recordemos que la fuerza es un vector) en nosotros. Si esa fuerza (que se suele llamar normal) no existiera, o no fuera igual de intensa que nuestro peso, saldríamos volando o nos hundiríamos en el suelo.

con la explicacion de las leyes de newton, sabemos q en la mayoria de cosas que hacemos aplicamos fuerza o dejamos las cosas quietas no habra ningun moviento. cuando tomamos algo le estamos aplicando fuerza para que no se nos caiga o resvale. siempre de alguna manera estamos aplicando fuerza o como la de la inercia si no aplicamos fuerza todo se queda en un mismo lugar.

¿porque es importante identificar las fuerzas de contacto? 

Las fuerzas de contacto son ciertos tipos de fuerzas que se presentan en los objetos que interactúan y que estan físicamente en contacto (Por ejemplo: la fuerza con que se empuja un objeto, la fuerza de fricción, etc.)

¿  que es fuerza de accion a distancia y por que es importante comprender el concepto de peso?

La acción a distancia es una característica de las descripciones prerrelativas de los campos de fuerzas de partículas  que interactuan entre sí. Esta propiedad implica que para cada instante de tiempo las fuerzas sobre una partícula concreta debida a otras partículas depende de las posiciones de esas otras partículas en el mismo instante, como si la fuerza "se transmitiera instantáneamente" o existiera una "acción a distancia" por parte de las otras partículas

PESO: el peso es la fuerza con la cual un cuerpo actúa sobre un punto de apoyo, originado por la aceleración de la gravedad, cuando esta actúa sobre la masa del cuerpo. Al ser una fuerza, el peso es en sí mismo una cantidad vectorial, de modo que está caracterizado por su magnitud y dirección, aplicado en el centro de graveda del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la Tierra. Por extensión de esta definición, también podemos referirnos al peso de un cuerpo en cualquier otro astro,en cuyas proximidades se encuentre.

¿que es fuerza centripeta y por que es fundamental tener claridad en el concepto en el moviento circular?

Se llama fuerza centrípeta a la fuerza, o al componente de la fuerza que actúa sobre un objeto en movimiento sobre una trayectoria curvilínea, y que está dirigida hacia el centro de curvatura de la trayectoria.
El término «centrípeta» proviene de las palabras latinas centrum, «centro» y petere, «dirigirse hacia», y puede ser obtenida a partir de las leyes de Newton . La fuerza centrípeta siempre actúa en forma perpendicular a la dirección del movimiento del cuerpo sobre el cual se aplica. En el caso de un objeto que se mueve en trayectoria circular con velocidad cambiante, la fuerza neta sobre el cuerpo puede ser descompuesta en un componente perpendicular que cambia la dirección del movimiento y uno tangencial, paralelo a la velocidad, que modifica el módulo de la velocidad.

¿por que es importante el principio de conservacion de la energia?

El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.

La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinamica y afirma que la cantidad total de energia en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma: la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante).

¿ por que es importante tener claro el concepto de trabajo en física?

En mecanica clasica , el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria  para desplazar este cuerpo. El trabajo es una magnitud fisica escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía,  nunca se refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW.
Matemáticamente se expresa como:

Donde F es el modulo de la fuerza, d es el desplazamientoy α es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento. Cuando el vector fuerza es perpendicular  al vector desplazamiento del cuerpo sobre el que se aplica, dicha fuerza no realiza trabajo alguno. Asimismo, si no hay desplazamiento, el trabajo también será nulo.

guia numero 1

1)    Cual es la importancia de la historia y la ciencia en el desarrollo de la física.

La física es una de las ciencias que más ha contribuido al hombre porque gracias a ella hemos logrado encontrar  respuestas ala cotidianidad en  la vida diaria, la palabra física   proviene del vocablo griego physike  cuyo significado es naturaleza. La física es la ciencia que  se encarga de estudiar los fenómenos naturales en los cuales no hay cambios en la composición de la materia.

Cabe recordar que al nacer la filosofía de los griegos nace la física,este término se aplica a la actividad de ciertos pensadores griegos. por ejemplo en el siglo II aparece Ptolomeo que hace estudios sobre la reflexión de la luz, en el siglo IV a.c aparece Aristóteles quien empieza a estudiar la caída de los cuerpos, los fenómenos naturales y el origen de la naturaleza y de la vida de los seres y las cosas. Por este mismo tiempo aparecen leu sipo y Demócrito quienes exponen la teoría atomista según la cual la materia está formada de pequeñas partículas llamadas átomos.

 a partir de este periodo la física avanza gradualmente y atreves de los años más precisamente mil quinientos años, e hay al señor galileo Galilei que estudia el movimiento del péndulo junto a Nicolás Copérnico , no cabe resaltar que el señor Galilei fue uno de los pioneros de la física en el siglo XVI este se enfocó  en el movimiento de los astros y los cuerpos haciendo uso de planos inclinados descubriendo la ley de la inercia, también por medio de un telescopio descubrió que júpiter tenia satélites girando alrededor de él  y las manchas solares que se reflejaban en el planeta.

 Por este mismo siglo aparece el señor William Gilbert que realiza estudios sobre la electricidad y el magnetismo.

 Gracias a ellos la física hoy en día nos ha sido muy útil para poderla poner en práctica en nuestras labores diarias. 

2)    porque la fuerza es la causa del desequilibrio

En general la fuerza está considerada como un jalón o tirón ejercido por un cuerpo sobre otro, esta interacción puede ocurrir cuando existe un contacto directo sobre un cuerpo. Ejemplo una persona empujando sobre una pared.

Puede presentarse también alo largo de una distancia determinada cuando los cuerpos se separan físicamente. Ejemplo las fuerzas eléctricas, magnéticas, y gravitacionales.

Cuando el objeto regresa a su posición original en cuyo caso se dice que está en equilibrio inestable o bien el objeto permanece en su nueva posición en cuyo caso se dice que el cuerpo está en equilibrio neutro o indiferente. Ejemplo un lápiz parado de punta se encuentra en equilibrio inestable, si  su centro de gravedad está directamente arriba de su punta la fuerza y el momento neto sobre el serán de cero.

ACTIVIDAD DE LA SEMANA20 AL 24 DE FEBRERO

CONTESTAR HACIENDO  NUEVA ENTRADA LAS PREGUNTAS DE LA GUIA Nº 2

SOLUCION GUIA UNO

LA FISICA ATRAVES DE LA HISTORIA

1. Sabemos que la historia tiene por objeto revelar, a través de sus métodos, las leyes  que han marcado los acontecimientos pasados; para el caso especifico de la física como ciencia natural, la historia ha sido fundamental para mantener vigentes los cimientos de la misma, es decir, la forma como ha venido desarrollando y sufriendo sucesivas variaciones, tanto en su técnica como en su objeto de estudio aunque este ultimo con mayor estabilidad a lo largo del tiempo, de hecho, esto se puede confirmar gracias al trabajo de la historia y su aporte, no solo en la física sino también en todas las áreas del conocimiento, mediante escritos, fotografías y toda clase de herramientas que permitan traer acontecimientos pasados al presente, de otro lado se precisa de parte de la historia que estos acontecimientos tengan validez en el presente, es decir, que se puedan sumar a los esfuerzos por mejorar la técnica que lleve a la ciencia lo mas cerca posible del conocimiento. Ahora bien, para hablar de epistemología  de las ciencias naturales se haría necesario regresar a los clásicos griegos incluso antes de platón y Aristóteles sin olvidar por supuesto Arquímedes, personajes estos que sentaron las bases de la técnica para adquirir el conocimiento; sin embargo no fue sino hasta la época de galileo Galilei, espacio del tiempo en que lograba la ciencia superar la opresión de la edad media, donde se empezaron a construir  los paradigmas que rigen aun gran parte de la investigación científica, sobre todo de las ciencias naturales de las que hace parte, por supuesto, la física. Dichos paradigmas análogamente están por encima de las técnicas empleadas en la búsqueda del conocimiento; la forma de llegar al conocimiento es el elemento más importante dentro de cualquier investigación, esto es a lo que llamamos técnica.

2. Cuando un cuerpo se encuentra en estado de reposo, y luego es alterado y movido; se produce el desequilibrio de tal objeto, y su dinámica de movimiento depende de la fuerza con que se perturbe, si es por aceleración o por lo contrario sera por deformación.

3. según los científicos y filósofos griego, postulaban que el átomo era la partícula mas pequeña de la materia, la cual era así misma; indivisible e invisible.

A finales del siglo XlX, los científicos, de la época, lograron establecer que el átomo no era la partícula mas pequeña de la materia, y comprobaron que este componía mas elementos; pues el átomo era electricamente neutro y contiene partículas subatmicas comprendidas por cargas electricas positivas y negativas; como los protones, electrones y el nucleo.