Resumen de la Clase de Física 1

  • Se discutieron las leyes del movimiento de Newton y su aplicación en situaciones reales.

  • Los estudiantes realizaron experimentos prácticos para entender mejor el concepto de fuerza y aceleración.

Introducción a la Física

  • Pregunta si los alumnos han cursado química, ya que ambas materias están ligadas.

  • Física y química estudian el universo y lo que nos rodea.

  • Todo está formado por materia, compuesta de átomos.

  • Materia viva (seres humanos) vs. materia no viva (objetos).

  • La diferencia radica en la organización de los átomos, estudiada por la química.

  • La química estudia la reorganización de átomos para formar sustancias diferentes (reacciones químicas).

Enfoque de la Física

  • A la física le interesa el comportamiento de la materia al aplicarle fuerzas, cambiar su posición, velocidad o aceleración.

  • No se enfoca en la transformación de la materia en sustancias diferentes.

Temas a Cubrir en el Curso de Física

  • Cómo se comporta la materia al aplicarle una fuerza.

  • Qué hace y qué no hace la materia al recibir fuerzas.

Referencias en la Física

  • Se recomienda ver películas con conceptos físicos interesantes.

  • Ejemplo: Interestelar (Christopher Nolan) - agujeros negros, viajes en el tiempo, velocidades.

  • Openheimer, del mismo director, también es recomendable.

  • Relación entre Openheimer e Interestelar (se explicará después de ver ambas películas).

Estudio del Movimiento: Mecánica

  • En las primeras dos clases, se estudiará la mecánica: la parte de la física que estudia el movimiento.

  • El movimiento es complejo.

  • Históricamente, los griegos negaban la existencia del movimiento.

  • Actualmente, se sabe que todo en el universo está en constante movimiento (partículas, átomos).

Ramas de la Mecánica

  • Para entender el movimiento, la mecánica se divide en ramas:

Cinemática

  • Estudia el movimiento sin tomar en cuenta las causas (fuerzas).

  • Clasifica los tipos de movimiento:

    • MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme)

    • MRUA (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado)

    • Caída Libre

  • Existen otros movimientos (movimiento armónico simple, circular, tiro parabólico).

  • Cada movimiento tiene sus propias características, ecuaciones y fórmulas.

    • La fuerza es lo que hace que los cuerpos se muevan.

    • Para generar una fuerza, se necesita energía.

Dinámica

  • Estudia las causas del movimiento (fuerzas).

  • Se enfoca en las leyes de Newton:

    • Por qué un cuerpo se mueve o permanece en reposo.

  • Leyes de gravitación universal (cómo se mueven los planetas).

Estática

  • Estudia el reposo.

    • Analiza por qué un cuerpo no se mueve y por qué no quiere moverse.

Definición de Física

  • Ciencia que estudia la materia, la energía y sus interacciones en cuanto a forma o cambio de posición.

Significado de MRU y MRUA

  • MRU: Movimiento Rectilíneo Uniforme.

  • MRUA: Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (o Movimiento Rectilíneo Acelerado/Variado).

Magnitudes

  • Una magnitud es cualquier propiedad de un objeto que pueda ser medida.

  • Ejemplos: longitud, volumen, tiempo, velocidad, aceleración, intensidad luminosa.

Tipos de Magnitudes

Escalar

  • Requiere solo un número y una unidad para ser expresada.

  • Ejemplos: 8 litros, 5 kilos de tortillas.

Vectorial

  • Requiere dirección, magnitud y sentido para ser expresada.

  • Ejemplo clásico: las fuerzas.

  • No es lo mismo aplicar una fuerza de diferentes maneras a un objeto.

    • Dirección: el ángulo.

    • Sentido: la punta de la flecha (de izquierda a derecha, etc.).

    • Magnitud: cuánto (ej., 80 Newtons).

Ejemplos de Magnitudes Vectoriales

  • Fuerza

  • Peso (es una fuerza)

  • Gravedad

  • Aceleración

  • Velocidad

  • Desplazamiento

  • Campo eléctrico

Tip: Magnitudes en el examen

  • Aprenderse las vectoriales (son pocas).

  • Si no está en la lista de las vectoriales, es escalar.

Fórmulas y Unidades del MRU

  • Fórmula: v=d/tv = d/t

    • v = velocidad

    • d = distancia (en metros)

    • t = tiempo (en segundos)

  • Despejes:

    • d=v⋅td = v \cdot t

    • t=<br>d/vt = <br>d/v

Unidades

  • Sistema Internacional de Unidades: metros (m) para distancia, segundos (s) para tiempo.

  • La velocidad se mide en metros sobre segundo (m/s).

Problemas de MRU

  • Ejemplo 1: Banda transportadora.

    • Distancia = 10 metros, Tiempo = 4 segundos.

    • Calcular la rapidez (velocidad).

    • Solución: v=10 m/4 s=2.5 m/sv = 10 \text{ m} / 4 \text{ s} = 2.5 \text{ m/s}

  • Ejemplo 2: Persona caminando.

    • Camina 40 metros en 80 segundos, se detiene 10 segundos, luego recorre 20 metros en 10 segundos.

    • Calcular la rapidez media.

    • Solución:

      • Distancia total = 40 m + 20 m = 60 m

      • Tiempo total = 80 s + 10 s + 10 s = 100 s

      • Rapidez media = 60 m/100 s=0.6 m/s60 \text{ m} / 100 \text{ s} = 0.6 \text{ m/s}

Tip: Lectura en los exámenes

  • La lectura es fundamental para resolver los problemas.

Velocidad vs. Rapidez

  • En los exámenes: velocidad y rapidez son sinónimos.

  • Velocidad: vector (necesita dirección).

  • Rapidez: escalar (solo un número y una unidad).

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

  • La velocidad cambia.

  • A ese cambio de velocidad se le llama aceleración.

Aceleración

  • Es el cambio de velocidad con respecto al tiempo.

  • La velocidad, es el cambio de posición con respecto al tiempo.

Tip: Todos los cambios son con respecto al tiempo

Tipos de Aceleración

  • Si la velocidad aumenta: aceleración positiva.

  • Si la velocidad disminuye: desaceleración o aceleración negativa (el cuerpo intenta frenar).

Fórmulas para el MRUA

  • Se requiere un formulario.

Fórmulas MRUA:

  • v<em>f=v</em>i+a⋅tv<em>f = v</em>i + a \cdot t

  • v<em>f2=v</em>i2+2⋅a⋅dv<em>f^2 = v</em>i^2+ 2 \cdot a \cdot d

  • d=vi⋅t+(a⋅t2)/2d = v_i \cdot t + (a \cdot t^2)/2
    Donde:

  • vf = velocidad final

  • vi = velocidad inicial

  • a = aceleración

  • t = tiempo

  • d = distancia

Tips para el examen:

  • Si el problema dice "parte del reposo": la velocidad inicial es 0.

  • Si el problema dice "se detiene por completo": la velocidad final es 0.

Problema de MRUA

  • Un auto arranca con una aceleración constante de 1.8 m/s². ¿Cuál es la velocidad del auto 2 segundos después de iniciar su movimiento?

  • Datos:

    • aceleración: 1.8ms21.8 \frac{m}{s^2}

      • tiempo: 2 s

      • Tipo de movimiento: MRUA

      • Velocidad inicial: 0

  • Necesitamos calcular la velocidad final

  • La formula a usarse seria: v<em>f=v</em>i+a⋅tv<em>f = v</em>i + a \cdot t
    Por lo tanto:

  • vf=0+(1.8ms2)⋅(2s)v_f = 0 + (1.8 \frac{m}{s^2}) \cdot (2s)

  • Entoncesvf=3.6msEntonces v_f = 3.6 \frac{m}{s}
    Resultando en la opcion C como respuesta

Tarea:

  • Buscar para mañana:

    • Una papa

    • 2 palillos

    • 2 tenedores