Física

Cinemática. Movimiento. Velocidad. Fuerza. Aceleración. Gravedad

  • Enviado por: Nery
  • Idioma: castellano
  • País: Venezuela Venezuela
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EL MOVIMIENTO:

  • EL MOVIMIENTO de l0s cuerpos:

  • ¿Cuando se mueve un cuerpo?

Un cuerpo se mueve cuando cambia de lugar o posición con el paso del tiempo.

Para conocer la posición de un cuerpo necesitamos unos puntos de referencia que consideramos fijos, y que denominamos sistema de referencia.

Cuando la posición de un objeto varia respecto del punto u objeto de referencia, decimos que ese objeto esta en movimiento, por el contrario cuando no varia la posición decimos que esta en reposo.

Para estudiar el movimiento tenemos que hacerlo respecto a algo (sistema de referencia), prescindiendo de si este algo esta en reposo o en movimiento. Se dice que todo movimiento es relativo.

Cualquier cuerpo en movimiento lo llamaremos móvil.

  • Sistemas de referencias:

Cuando un móvil se desplaza sobre una línea es suficiente conocer su distancia a un punto de la línea para saber su posición.

Cuando un móvil se desplaza sobre una superficie plana, sin una línea que determine el movimiento, se utilizan como sistema de referencia dos ejes rectangulares.

  • Móviles y trayectorias:

Se llama Móvil a todo cuerpo que se desplaza. Su desplazamiento es una línea llamada Trayectoria. La Trayectoria esta formada por el conjunto de todas las posiciones por las que pasa el móvil al desplazarse.

L a trayectoria de un móvil puede ser:

  • Rectilínea: Si el móvil describe su recorrido una línea recta

  • Curvilínea: Si el móvil se desplaza describiendo una línea curva, esta curva puede ser:

-Circulares: La trayectoria descrita por el móvil es una circunferencia

-Parabólicos: La trayectoria descrita por el móvil es una línea denominada parábola

-Elipse: La trayectoria descrita por el móvil forma una elipse

-etc...

VELOCIDAD:

  • La velocidad:

  • VELOCIDAD:

Para el estudio del movimiento tenemos que considerar dos magnitudes físicas fundamentales: el espacio y el tiempo.

Si relacionamos las dos magnitudes fundamentales, obtenemos una derivada, llamada velocidad definida como el cociente entre el espacio recorrido y el tiempo utilizado.

La velocidad de un móvil a lo l argo de su recorrido no siempre es constante, por lo que es necesario diferenciar entre velocidad media y velocidad instantánea.

    • VELOCIDAD MEDIA:

La velocidad es una magnitud vectorial, y por tanto posee un valor numérico, que suele llamarse rapidez; una dirección y sentido.

Para representar mediante una formula la velocidad utilizaremos y=e/t.

La unidad de velocidad en el SI es el metro por segundo (m/s).

    • VELOCIDAD ISNTANTANEA:

Es la velocidad que posee un móvil en un instante determinado de su trayectoria.

  • MOVIMIENTOS UNIFORMES:

El movimiento uniforme es aquel en el que el valor de la velocidad no varía.

Un movimiento variado es aquel en que la velocidad sufre alguna variación.

  • TIPOS DE MOVIMEINTOS UNIFORMES:

Para considerar que un movimiento es uniforme tan solo se tiene en cuenta que los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales sean iguales, independientemente de la trayectoria recorrida. Pueden ser:

    • Movimiento rectilíneo uniforme: Son aquellos que describen una trayectoria recta, manteniendo constante su velocidad.

Ecuación del Movimiento rectilíneo uniforme:

El móvil tiene un movimiento uniforme, puesto que recorre en tiempos iguales espacios iguales. Si dividimos el espacio recorrido por el tiempo empleado, obtenemos en casi todos los casos el mismo valor.

Un móvil se desplaza con movimientos rectilíneos uniformes (MRU) cuando su trayectoria es recta y la velocidad constante.

Si de un movimiento dado, nos interesa calcular el espacio recorrido, o el tiempo empleado, utilizaremos, respectivamente las siguientes formulas: e= v · t t= e/v

    • Movimiento curvilíneo uniforme: Son aquel los que describen una trayectoria curva, manteniendo constante su velocidad

    • Movimiento circular uniforme: En el que la trayectoria descrita es una circunferencia. Mantiene su velocidad

      • ACELERACION:

Se define la aceleración como la relación entre la variación o cambio de velocidad de un móvil y el tiempo transcurrido en dicho cambio: a=v-vo/t

Donde “a” es la aceleración, “v” la velocidad final, “vo” la velocidad inicial y “t” el tiempo.

Las unidades para expresar la aceleración serán las unidades de velocidad divididas por unidades de tiempo.

Un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es aquel que sigue una trayectoria recta y que mantiene una aceleración constante,

Cuando la velocidad disminuye con regularidad, es el movimiento uniformemente retardado o decelerado

a aceleración se define como la razón entre el cambio de velocidad y el intervalo e, mientras que la dirección define hacia donde apunta

      • CAIDA LIBRE DE LOS CUERPOS:

Fue Galileo quien demostró, al dejar caer dos esferas de igual radio y distinta masa, que todos los cuerpos caen con la misma velocidad independientemente de su peso. Ese movimiento de los cuerpos se denomina caída libre.

En caída libre, todos los cuerpos adquieren la misma aceleración, que llamamos aceleración de la gravedad. Se representa con la letra “g” y tiene un valor medio de g=9,8 M/S2

Las formulas de caída libre son: v= g · t e=g·t2/2

      • LA RESISTENCIA AL AIRE:

Galileo comprobó la oposición al aire. Esta oposición determina que objeto llegara antes al suelo pero en el vació, todos los cuerpos caen a la misma velocidad.

  • GRAFICOS:

Para construir una grafica utilizaremos dos ejes de coordenadas. Un eje horizontal, llamado eje de abscisas, corta el eje vertical o eje de ordenadas en un punto denominado origen de coordenadas.

    • GRAFICA ESPACIO- TIEMPO: Recogemos en una tabal de valores las magnitudes que queremos representar, se anotan los tiempos en el eje de de abscisas y los espacios en el de ordenadas. Cada par de valores tiempo-espacio nos da un punto, uniendo todos los puntos obtenemos la grafica espacio tiempo. En estas graficas obtenemos una línea recta.

    • GRAFICA VELOCIDAD- TIEMPO: En el eje de ordenadas se marcan los valores de las velocidades y en el eje de abscisas, los tiempos. Al tratarse de un movimiento uniformemente acelerado, la velocidad aumenten de manera uniforme con el tiempo, por lo que la grafica que se obtiene al representar v-t es una línea recta.

LAS FUERZAS:

  • Concepto de fuerza:

Fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producir una deformación.

  • EFECTOS:

Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo puede producir dos efectos:

  • Movimiento: Cuando un cuerpo tiene libertad de movimiento

  • Deformación: Cuando un cuerpo no tiene libertad de movimiento.

  • El cuerpo que ejerce la fuerza tiene un punto de contacto con el que sufre la acción de la fuerza. Las llamamos Fuerzas de contacto.

    Hay otro tipo de fuerzas que actúan a distancia como un imán. Las fuerzas magnéticas, las gravitaciones y las eléctricas son fuerzas de acción a distancia.

    • REPRESENTACION DE LAS FUERZAS:

    Las características que definen la fuerza son:

  • El modulo o la intensidad

  • la dirección

  • El sentido

  • El punto de aplicación

  • El vector se representa mediante una flecha, cuya longitud es la intensidad o modulo de la fuerza, la línea sobre la que esta situada en la dirección, y el lugar hacia donde apunta es el sentido de la fuerza. El origen de la flecha es el punto de aplicación y la longitud del vector es la intensidad.

    • DEFORMACION DE LAS FUERZAS:

    La deformación de un cuerpo es uno de los dos efectos que puede producir una fuerza.

    Los cuerpos se pueden clasificar en:

  • Elásticos: si recuperan su forma anterior

  • Plásticos: si la deformación permanece

      • LIMITES DE ELASTICIDAD Y RUPTURA:

    Los cuerpos únicamente son elásticos dentro de ciertos límites. Se aplica una fuerza elevada y seguidamente se le quita, el cuerpo no vuelve a su forma inicial sino que mantiene un cierto grado de deformación. Se dice que ha sobrepasado el límite de elasticidad del cuerpo

    Si la fuerza que se ejerce es muy elevada se puede llegar al límite de ruptura.

    • LA MEDIDA DE LAS FUERZAS:

    Para medir la intensidad de las fuerzas se utiliza el dinamómetro, que es un instrumento formado por un muelle y una escala graduada en la que se lee el valor de la intensidad de la fuerza.

    El funcionamiento de este instrumento se basa en la relación que existe entre el alargamiento del muelle y la intensidad de la fuerza que produce este alargamiento

    F= k·X

      • F es la fuerza aplicada. Su unidad de medida es el Newton (N)

      • K es la constante de elasticidad, que tiene un valor diferente para cada muelle. Su unidad de medida es el newton por metro (N/m)

      • X representa el alargamiento que experimenta el muelle. Se mide en metros (m)

    • LAS FUERZAS Y LOS MOVIMIENTOS:

    Una fuerza aplicada sobre un cuerpo con libertad de movimiento le produce aceleración.

    Dos cuerpos con diferente masa adquieren diferente aceleración cuando se les aplica la misma fuerza.

    La relación entre la fuerza aplicada, la masa del cuerpo y la aceleración que adquiere se recoge en la formula de Isaac Newton:

    F= m· a

      • F es la fuerza aplicada. Se mide en newton (N)

      • M es la masa del cuerpo. Se mide en kilogramos (KG)

      • A es la aceleración que adquiere el cuerpo. Se mide en m/s2

    • LAS FUERZAS COMO INTERACCI0N:

    Cuando se empuja, se aplica una fuerza denominada acción que actúa sobre el. A su vez el objeto ejerce una fuerza, denominada reacción, de igual intensidad y de sentido contrario que actúa sobre quien realiza la acción

    Interacción: Acción mutua entre los cuerpos. Dos clases de interacciones:

  • Interacción por contacto: En ella la fuerza se realiza a través del contacto entre los cuerpos

  • Interacción a distancia: En ella la fuerza se realiza son haber contacto entre los dos cuerpos que intervienen

    • LA FUERZA DE LA GRAVEDAD:

    Atracción es una interacción a distancia en la que se cumple:

      • La masa de la Tierra atrae con una fuerza a la masa del cuerpo

      • La masa del cuerpo atrae con una fuerza la masa de la Tierra

      • Ambas fuerzas con iguales y en sentidos contrarios

    Cuando las masas de los cuerpos son grandes, la fuerza de atracción entre ellos es grande

    Cuando aumenta la distancia que separa los cuerpos, disminuye la fuerza de atracción entre ambos.

    • GRAVEDAD Y ATMOSFERA:

    La atmósfera esta formada por gases. Existe una fuerza de atracción entre estos y la Tierra que impide que escapen al espacio exterior.

    Los pesos de todas las partículas que forman un cuerpo constituyen un conjunto de fuerzas que se dirige hacia el centro de la tierra, resultando que es el peso del cuerpo, y su punto de aplicación se llama centro de gravedad.

    En aquellos planetas o satélites cuya masa es pequeña. La atracción que ejercen sobre los gases no es suficiente para retenerlos sobre su superficie, por lo que carecen de atmósfera.

    • EL PESO DE LOS CUERPOS.

    Se llama peso a la fuerza con al que la masa de la tierra atrae a la masa de un cuerpo.

    La relación entre la fuerza de atracción de la tierra, la masa de los cuerpos y la aceleración de la gravedad se expresa matemáticamente con la formula de Newton.

    P= m · g

      • P es la fuerza de atracción que corresponda al peso del cuerpo. Se mide en newton (N)

      • M es la masa del cuerpo. Se mide en kilogramos (KG)

      • G es la aceleración de la gravedad. Se mide en m/s2

    • PESO Y MASA

    El peso y la masa de los cuerpos son conceptos diferentes aunque estrechamente relacionados.

      • La masa es un propiedad de la materia , es constante para cada cuerpo

      • El peso de la fuerza con que un cuerpo es atraído por la Tierra

    Un mismo cuerpo situado en la superficie de la tierra y en la superficie de la misma masa, pero su peso seria diferente.

      • LA INERCIA:

    La inercia es la tendencia que tienen los cuerpos a mantener su estado de reposo o de movimiento. Propiedad de un cuerpo que tiende a oponerse a toda variación en su estado de reposo o de movimiento. La inercia fue descrita por vez primera cuando Newton enunció sus tres leyes y es uno de las ideas fundamentales de la rama de la física conocida como dinámica. A pesar de ello es un concepto que produce gran confusión, debido a la identificación que suele hacerse entre peso y masa. Ésta última es precisamente la medida cuantitativa de la inercia.

    • FUERZA RESULTANTE DE UN CONJUNTO DE FUERZAS:

    Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas simultáneamente, al conjunto se les denomina sistemas de fuerzas. Cada una de estas fuerzas se llama componente del sistema. La suma de todas las fuerzas aplicadas a un mismo punto se conoce como resultante.

    Si sobre un cuerpo actúan fuerzas de la misma dirección y sentido, el resultante es otra fuerza de la misma dirección y sentido. Si actúan fuerzas de la misma dirección y sentido contrario, el resultante es una fuerza de la misma dirección, con el sentido de la mayor.

    ELECTRICIDAD:

      • FENOMENOS ELECTRICOS:

    La fuerza de atracción es mayor que la inicial, ha adquirido una cualidad, cuando el cuerpo se ha cargado eléctricamente, se crea una interacción a distancia.

    Para medir la carga eléctrica se utiliza como unidad el columbio C, que corresponde aproximadamente a la carga de 6,3 trillones de electrones.

    Para explicar estos fenómenos, hemos de saber que la materia esta formada por partículas pequeñísimas llamadas átomos. La estructura del átomo nos explica la naturaleza de la electricidad. Recordemos que consta de un núcleo, protones, con carga positiva, y neutrote s, sin carga, y de una corteza con electrones de carga negativa.

    • FORMAS DE CARGAR UN CUERPO:

    Hay dos tipos de electrización:

      • Los cargados positivamente

      • Los cargados negativamente.

    Cuando se añade electrones a los átomos de una sustancia, esta queda cargada negativamente, ya que hay más cargas negativas que positivas

    Cuando se eliminan electrones de los átomos de una sustancia, esta queda cargada positivamente, ya que hay mas cargas positivas que negativas.

    Existen varias formas de añadir o quitar electrones a un cuerpo como son:

      • Frotamiento: Al frotar un cuerpo con otro, se produce un paso de electrones entre ambos y quedan cargados

      • Contacto: Se produce al poner en contacto un cuerpo sin carga con otro cuerpo cargado positivamente

    • INTERACCIONES ENTRE CARGAS ELECTRICAS:

    Cuando dos cuerpos con carga eléctrica se encuentran próximos, se produce una interacción entre ellos en la que se cumple que:

      • Cuerpos con carga del mismo signo (positiva-negativa o negativa-negativa) se repelen

      • Cuerpos con carga signo contrario ( positiva-negativa) se atraen

    Para comprobar las interacciones que se producen entre cargas eléctricas se pueden utilizar el péndulo eléctrico.

      • Conductores y aislantes:

    Se llaman sustancias conductoras a aquellas que permiten el movimiento de los electrones a través de ellas.

    Se llaman sustancias aislantes a aquellas que realizan una gran oposición al movimiento de los electrones a su través.

    No existen sustancia que sean un aislante perfecto, es decir que la inmovilidad de sus electrones sea total. Los electrones siempre presentan una cierta movilidad.

    Existen sustancias Semiconductoras, que presentan una resistencia intermedia al movimiento de electrones.

      • CORRIENTE ELECTRICA

    S e llama corriente eléctrica al movimiento de cargas eléctricas a través de un conductor.

    Cuando se varga un cuerpo aislante o un conductor aislado, las cargas eléctricas permanecen en el cuerpo sin salir de el. Este tipo de electricidad se cono ce como electricidad estática.

    El sentido real de de la corriente eléctrica es el del movimiento de electrones que circulan por un conductor. Estos van del polo negativo ala positiva.

    Con el descubrimiento del electrón se dio que la corriente eléctrica es contraria al movimiento.

    .

    • MOVIMIENTO DE ELECTRONES:

    Aunque se unan los extremos de un hilo conductor, los electrones no se mueven. S e necesita un elemento llamado generador, que los ponga en movimiento produciendo una corriente eléctrica.

    • CIRCUITO ELECTRICOS Y SUS ELEMENTOS:

    Todo circuito deberá constar de cuatro elementos básicos:

      • Generador

      • Conductor

      • Receptor

      • Interruptor

    Se llaman bornes a las conexiones por donde entra y sale la corriente en un aparato eléctrico.

    Un generador presenta dos bornes, que se denominan polos:

      • Polo positivo: Al que llegan los electrones

      • Polo negativo: Desde donde parten los electrones

    En un circuito, además del generador puede haber resistencia y motores eléctricos:

    • Resistencias: Son elementos de un circuito en que los electrones encuentran una mayor oposición a su movimiento. En ellas la energía eléctrica se transforma en energía calorífica

    • Motores eléctricos: Son aparatos que transforman la energía eléctrica en energía mecánica. Todos los aparatos eléctricos están formados por conductores que siempre presentan una resistencia al paso de los electrones, por lo que se produce la energía calorífica.

    Un elemento receptor es el que transforma la energía eléctrica en otras formas de energía

    El interruptor es la clavija situada en el conductor, que permite o evita el paso de corriente.

    Los elementos del circuito pueden montarse de dos formas diferentes:

      • conexionen paralelo: cuando conectamos los polos negativos de los elementos de un circuito entre si y de la misma forma unimos todos los polos positivos.

      • Conexiones en serie, se une el polo negativo de un elemento al polo positivo siguiente, y así sucesivamente.

    • CARACTERISTICAS DE LA CORRIENTE ELECTRICA:

    El estudio de la corriente eléctrica interviene tres características físicas:

    • La resistencia: La resistencia eléctrica mide la dificultad para desplazarse que encuentran los electrones en el interior de un conductor. La unidad de resistencia es el ohmio.

    • Intensidad: La intensidad de la corriente eléctrica es la cantidad de total de carga que circula por el conductor en una unidad de tiempo. Es decir:

    I= q/ t

    La unidad de intensidad en el SI es el amperio.

    El aparato que mide la intensidad de denomina amperímetro

    • Potencial o voltaje: El potencial de un generador es la energía que el generador es capaz de suministrara una carga de un columnio(C)

    La unidad de potencial es el voltio (V) y se mide con el voltímetro.

    • CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA:

    Al poner los electrones en movimiento el generador les proporciona energía que estos transportan en forma de energía eléctrica,

    Existen generadores que cambias sus polos de positivo a negativo y viceversa. Dependiendo del tipo de generador que tenga un circuito, la corriente puede ser:

      • Cuando el sentido de de circulación de la corriente es siempre el mismo, se denomina corriente continua.

      • Si el sentido varia se denomina corriente alterna.

      • LA LEY DE OHM:

    El científico alemán Georg Simona Ohm (1789-1845) estableció una ley que nos dice que la diferencia de potencial aplicada a un conductor es proporcional a la intensidad de la corriente. La constante de proporcionalidad es la resistencia es la resistencia del conductor. Lo expresamos con la formula:

    V-V” = R · I

    La ley de Ohm permite definir las unidades de resistencia. Esta unidad recibe el nombre de ohmio, y se representa con la letra griega omega. La ley de ohm indica la relación entre voltaje, resistencia y corriente, que dice que cuando le aplicamos una diferencia de potencial a través de un conductor se origina una corriente la cual es constante si el voltaje no varia, en pocas palabras la corrientes es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia. La relación entre la diferencia de potencial aplicada a un conductor metálico y la corriente producida es constante. Como también depende del material de la resistencia y donde a la vez dicha resistencia se mantiene con un valor constante donde lo que se puede hacer variar es la tensión para poder hacer así relacionar óptimamente las variables que nos conduzcan a analizar la proporcionalidad y los inversos entre las variables que son voltaje y corriente, y la constante que es la resistencia.

    • Indice:

    1. Cuando se mueve un cuerpo, sistemas de regencias, moviles y trayectorias, velocidad.

    2. Movimientos uniformes, aceleración.

    3. Caida libre de los cuerpos, la resistencia al aire.

    4. La fuerzas, concepto, efecto, representación, deformación, medida.

    5. Fuerza y movimiento, fuerza como interacción, fuerza de la gravedad, gravedad y atmósfera.

    6. Peso de los cuerpos, inercia, fuerza resultante de un conjunto de fuerzas.

    7. Formas de cargar un cuerpo, interacciones entre cargas electricas, conductores y aislantes, corriente electrica.

    8. Movimiento de electrones, circuito elctrico y sus elementos, caracteristicas de la corriente elctrica.

    9. Corriente continua y corriente alterna, la ley de ohm.

    10. Indice.

    11. Bibliografía.

    12. Opinión personal.

    • BIBLIOGRAFIA:

  • ENCICLOPECIA LEXIS

  • ENCICLOPEDIA VOX

  • LIBRO NATURALES 2ESO SM

    • Opinión personal:

    Me ha costado un poco hacer este trabajo, ya que no he encontrado información suficiente como para ampliar lo que yo quisiera este trabajo. He aprendido muchas cosas, he enriquecido mucho mi cultura, ya que la mayoria de las cosas no las sabia. Lo que más me ha costado ha sido el encontrar las fotos adecuadas, y lo que, más me ha sorprendido ha sido la inercia.

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