El mundo de la física

FÍSICA

La física (del latín physica, y este del griego τὰ φυσικά, neutro plural de φυσικός, "naturaleza") es la ciencia natural que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo, el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.

La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua, ya que la astronomía es una de sus disciplinas. En los últimos dos milenios, la física fue considerada dentro de lo que ahora llamamos filosofía, química y ciertas ramas de la matemáticas y la biología, pero durante la Revolución científica en el siglo XVII surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.

Movimiento Rectilíneo Uniforme

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 aceleración o rapidez.
Aceleración nula.

Formulas

v=velocidad d=distancia o desplazamiento t=tiempo

v= d/t ; d=v*t ; t=d/v

Ejemplo:

Movimiento Rectilíneo Uniforme 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 aceleraciónconstante.Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.
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:

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

La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.

La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.

Formulas

$a(t) = a = \frac{F}{m} = \frac{d^2x}{dt^2}$ $v(t)=at+ v_0 \,$

$x(t) = \frac {1}{2} a t^2 + v_0t + x_0$ $v^2= 2 a (x - x_0) + v_0^2 \,$

Ejemplo:

CAÍDA LIBRE

Se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitorio. Esta definición formal excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor o menor medida por la resistencia aerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo es frecuente también referirse coloquialmente a éstas como caídas libres, aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general despreciables.

Formulas

De acuerdo a la segunda ley de Newton, la fuerza $\mathbf{F}$ que actúa sobre un cuerpo es igual al producto de su masa $m\,$ por la aceleración que adquiere. En caída libre sólo intervienen el peso $\mathbf{P}$ (vertical, hacia abajo) y el rozamiento aerodinámico $\mathbf{f}(v)$ en la misma dirección, y sentido opuesto a la velocidad.

$\mathbf{F} = \mathbf{P}+\mathbf{f} = -mg {\mathbf{j}} - f\frac{\mathbf{v}}{v} = m\frac{d\mathbf{v}}{dt}$

Ejemplo:

TIRO VERTICAL

Es un movimiento sujeto a la aceleración gravitacional, solo que ahora es la aceleración la que se opone al movimiento inicial del objeto. El tiro vertical comprende subida y bajada de los cuerpos u objetos.

CARACTERISTICAS:

Nunca la velocidad inicial es cero.

Cuando el objeto alcance su altura máxima su velocidad en este punto es cero, mientras el objeto está de subida el signo de la velocidad es positivo y la velocidad es cero en su altura máxima, cuando comienza el descenso el signo de la velocidad es negativo.

La velocidad de subida es igual a la de bajada pero el signo de la velocidad aldescender es negativo.

Formulas

Vf=Vo-gt

Vf^2= Vo^2-2gh

h=Vot-1/2gt^2
Ejemplo:

TIRO HORIZONTAL

q El tiro horizontal se caracteriza por la trayectoria o camino curvo que sigue un cuerpo al ser lanzado horizontalmente.

Formulas

XT= X0+V0.cosα.t

Yt=Y0+ V0.senα.t- 1/2g.t2

VY= V0.senα.t – g.t.

Ejemplo:

TIRO PARABÓLICO

Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola.

Formulas

$\mathbf{v_0} = v_0 \, \cos{\phi} \, \mathbf{i} + v_0 \, \sin{\phi} \, \mathbf{j}$

$\mathbf{a} = -g \, \mathbf{j}$

Ejemplo:

MOVIMIENTO CIRCULAR

El movimiento circular (también llamado movimiento circunferencial) es el que se basa en un eje de giro y radio constantes, por lo cual la trayectoria es una circunferencia.

Formulas

$v_t = \omega\,R$

$\alpha = \frac{d \omega }{d t}$

$T=\frac{2\pi}{\omega}$

$f=\frac{1}{T}=\frac{\omega}{2\pi}$

$\omega = \lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \varphi}{\Delta t} = \lim_{\Delta t\to 0}\frac{\varphi_f - \varphi_o}{t_f - t_o} \qquad \mbox{ ó } \qquad \omega = \frac{d \varphi}{d t}$

$a_c = a_n = \frac{v^2_t}{R}=\omega^2R$

$F_c=ma_c=\frac{mV^2}{r}=m\omega^2r$

Ejemplo:

El mundo de la física

jueves, 7 de marzo de 2013

FÍSICA

Movimiento Rectilíneo Uniforme

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