NIVELACION  

¿Qué es la Física?

Podemos definirla como:

''Ciencia que estudia las propiedades de a materia y las leyes que rigen los fenómenos naturales''

Diccionario educativo juvenil - Larousse.

''...la ciencia que tiene por objeto el estudio de las propiedades de la materia y sus interacciones mutuas, con el fín de explicar las propiedades generales de los cuerpos y de los fenómenos naturales sin cambiar su naturaleza.''

Teoria y práctica de Física 9no.

''...estudio o ciencia de la naturaleza.''

Serie de folletos editados por el periódico ''El Nacional''

Gráfica de Rectas:

Una recta viene expresada  como Y= mx+b

Donde:

m = pendiente

b= punto de corte con “y”

y= variable dependiente

x= variable independiente

Para calcular la pendiente de cualquier gráfica utilizamos:

m=  y2 – y1 ÷ x2 – x1 

Cuando:   m= 0 es constante

                 m > 0 es positiva, creciente

                 m < 0 es negativa, decreciente

Veamos algunos conceptos básicos.

• Exactitud: se denomina exactitud a la capacidad de un instrumento  de acercarse al valor de la magnitud real.

• Derivada de una función: En matemáticas, la derivada de una función es una medida de la rapidez con la que cambia el valor de dicha función según cambie el valor de su variable independiente.

• Integral de una función: La integral definida de una función representa el área limitada por la gráfica de la función, con signo positivo cuando la función toma valores positivos y negativo cuando toma valores negativos.

Despeje

''En física, despeje es convertir variables de fórmulas a razon de una, mediante la integración parcial de estas para conseguir en lugar de varias variables una sola.''

Física universitaria.Tomo 1. Sears Zemansk y Young Freedman.

Para despejar, se empieza por lo mas general o lo más básico:

• Primero se toman las sumas o restas, luego las multiplicaciones y divisiones.
• Lo que esta sumando pasa restando y viceversa.
• Lo que esta multiplicando pasa dividiendo y viceversa.
• Las raíces pasan como potencias y viceversa.

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME (MRU)

Velocidad constante.

“De acuerdo a la 1ª Ley de Newton toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo.”

Un movimiento es rectilíneo cuando el cuerpo describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.

El MRU (movimiento rectilíneo uniforme) se caracteriza por:

• Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
• Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
• La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.

• Aceleración nula.

Velocidad es el cambio de posición (desplazamiento) con respecto al tiempo.

Fórmula:

• V= d/t     =>  V= X2 – X1 ÷ T2 – T1 
• d=v.t 
• t=d/v 

v=velocidad

d=distancia o desplazamiento

t=tiempo

1)Un automóvil se desplaza con una rapidez de 30 m por segundo, con movimiento rectilíneo uniforme. Calcule la distancia que recorrerá en 12 segundos.

R= 360 m

2)El automóvil de la figura se desplaza con movimiento rectilíneo uniforme ¿cuánto demorará en recorrer 258 kilómetros si se mueve con una rapidez de 86 kilómetros por hora?

R= 3 horas.

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE ACELERADO 

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.

También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.

En mecánica clásica el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) presenta tres características fundamentales:

1.   La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.

2.   La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.

3.   La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.

La figura muestra las relaciones, respecto del tiempo, del desplazamiento (parábola), 

velocidad (recta con pendiente) y aceleración (constante, recta horizontal) en el caso 

concreto de la caída libre (con velocidad inicial nula).

Conceptos básicos que hay que tener claros, necesarios para el movimiento uniformemente variado (ELEMENTOS del M.U.V.):

·   Móvil: Es todo cuerpo que es capaz de moverse.

·   Trayectoria: Es la línea que describe un cuerpo es su desplazamiento.

·   Velocidad: Es la variación de la posición de un cuerpo por unidad de tiempo.

·   Velocidad-Media: Es la velocidad constante que hubiera tenido que llevar el móvil para recorrer la misma distancia y en el tiempo en que lo hizo con movimiento variado.

·   Velocidad-Instantánea: Es la velocidad media en un intervalo muy corto.

·   Aceleración: Es la variación que experimenta la rapidez por unidad de tiempo.

·   Tiempo máximo: Es el tiempo que trascurre desde el momento en que un móvil inicia un movimiento uniformemente retardado, hasta que detiene.

·   Desplazamiento máximo: Es el desplazamiento alcanzado por un móvil desde el momento que se inicia el movimiento uniformemente retardado hasta que se detiene.

FORMULAS : 

V= velocidad. Vo= velocidad inicial. Vf=velocidad final. X=distancia. t= tiempo. 

a= aceleración. 

MUA	MUD
Vf= Vo+ a.t	Vf= Vo-a.t
X= Vo . t + (a.t2÷2)	X= Vo . t -(a.t2÷2)
Vf^2= Vo2+ 2.a.X	Vf2= Vo2-2.a.X

a= Vo-Vf÷t         V= X1-X2÷t1-t2

EJERCICIOS:

1)¿En que tiempo adquirira un cuerpo una rapidez de 72 km/h, si parte con MRUV con una rapides de 8m/s y con una aceleracion de 3m/sª(a=2).Halle, tambien, la distancia recorrida.

R= 4s , 56m

2) Un auto que describe un MRUV para triplicar su rapidez recorre una distancia de 80m y demora para esto 5s. Determina la aceleracion del auto.

R= 3.2m/sª

MOVIMIENTO VERTICAL.

Para el estudio del Movimiento Vertical nos enfocaremos en subdividir este tema en dos movimientos:

·      Lanzamiento vertical (hacia arriba(-) y hacia abajo (+))

·      Caída Libre

Ambos casos son movimientos verticales uniformemente acelerados por acción de la 

aceleración de la gravedad, la cual se toma comúnmente con un valor de 9,8m/s² . La 

diferencia entre estos movimientos está en que el primero consiste en ‘’lanzar’’ un cuerpo 

verticalmente por lo que posee velocidad inicial distinta de cero (0), mientras que en el 

segundo  

se deja caer el cuerpo, siendo su velocidad inicial siempre igual a cero (0).

Otras características de este movimiento son:

-       Se desprecia la resistencia del aire, es decir no se toma en cuenta en este tipo de ejercicios

-       La distancia recorrida por el cuerpo viene dada por la altura.

-       En el caso del lanzamiento vertical ascendente cuando el objeto alcanza su altura máxima, su velocidad en ese punto es cero, convirtiendose en Caida libre al decender.

-        El lanzamiento vertical al llegar de nuevo a su punto de lanzamiento la velocidad final es igual a la velocidad inicial.

-       Mientras el objeto se encuentra de subida, la aceleracion es negativa; cuando desciende su aceleración es positiva.

-       El tiempo de vuelo es igual al tiempo maximo multiplicado por 2 en lanzamiento vertical.

Arrojar una pelota al aire es un ejemplo de lanzamiento vertical ascendente y descendente.

Sabiendo esto, a continuación les presentamos las formulas necesarias para trabajar con estos movimientos:

• g= vo-vf÷ t       
• Vf^2= vo^2 +/- 2gy
• Y=vo .t +/- g. t2 ÷2
• Ymax= -vo^2÷ 2 . g
• tv= 2 . tmax
• tmax= vo÷g

Para caída libre se utilizan las mismas fórmulas eliminando la velocidad inicial.

Ejercicios

1.    Desde una altura de 120m se deja caer un cuerpo. Calcular:

a)    Velocidad al cabo de 2 segundos;

b)    Rapidez cuando haya descendido 80m;

c)    Tiempo que tardará en llegar al suelo;

d)    Velocidad con que llega al suelo;

e)    La altura que ha descendido cuando la velocidad sea 40m/s.

(Tome en consideración la g=10m/s)

R= a(20m/s); b(40m/s); c(4,9s); d(49m/s); e(80m)

2.    Se dispara verticalmente un proyectil con una velocidad de 700m/s. Calcular

a)   Altura a los 50 segundos

b)    Tiempo cuando la velocidad es igual a 500m/s

R= a)2250m ; b)20,41s.

3.    Se lanza un cuerpo hacia arriba con una velocidad inicial de 100m/s. ¿A los 15s el cuerpo está bajando o subiendo?

R=Bajando.

Experimento:

Te recomendamos el siguiente experimento para poner en práctica lo aprendido. 

1. Toma una tabla y pídele a algún compañero que la sostenga a cierta altura, la cual debes medir. Toma un balón o pelota y lánzala desde la altura de la tabla mientras otra persona toma el tiempo desde que toca el suelo hasta que vuelve a la marca. El objetivo es calcular la velocidad con los 2 datos obtenidos.