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2.0 FISICA CLÁSICA: ECUACIONES

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Funciones cuadráticas
La gráfica de este tipo de funciones es una parábola, la cual puede abrir hacia arriba o hacia abajo dependiendo del signo.
Son funciones cuadráticas en física:

 

TALLER DE APLICACIÓN
piensa y trabaja
1. Expresa en tu propio lenguaje la siguiente fórmula:

En donde:
Fc es la fuerza centrípeta.
m es la masa del cuerpo.
v es la velocidad del cuerpo y
r es el radio del círculo por donde se mueve el cuerpo.

2. Cómo varía la Fc respecto a m, v y r ?

3. Escribe las fórmulas para las siguientes leyes físicas:
a) La presión de un fluido en cualquier punto es directamente proporcional a la densidad del fluido y a la profundidad por debajo de la superficie del mismo.
b) La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las dos cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
c) El tiempo que emplea una piedra en caer libremente desde la boca hasta el fondo de un pozo es igual a la raíz cuadrada del duplo de la profundidad del pozo dividido entre la gravedad.

4. Despeja las incógnitas en las siguientes fórmulas físicas:

 

a) El tiempo en:
b) La aceleración en:
c) La velocidad inicial en:
d) La velocidad (V) en:
e) La velocidad (v2) en:

Lee con atención el siguiente texto:
“Son muchas las situaciones en las que es necesario conocer cuanta energía de un cierto tipo se está transformando en otra. Por ejemplo, la compañía eléctrica precisa medir el consumo de sus clientes. En la mayoría de los experimentos científicos es necesario medir la energía. El aparato que mide la energía se llama contador y la unidad normalizada de energía es el Julio (J) en honor a James Joule, aunque existen muchas otras unidades de medida. Una gran caloría o kilocaloría es la cantidad de calor que se requiere para elevar un grado Celsius la temperatura de 1kg de agua. La potencia indica la velocidad a la que cambia la energía y su unidad de medida es el vatio (W) en honor a James Watt. Un vatio de potencia indica que se transforma un julio por segundo. Así pues, un electrodoméstico de 1000W de potencia es capaz de convertir 1000 julios (1kJ) de energía eléctrica en la misma cantidad de energía calórica por segundo. Si el aparato permanece encendido una hora, consumirá 3600 kJ o un kilovatio-hora”.
Con base en lo anterior contesta las siguientes preguntas:
1. Para elevar un grado Celsius la temperatura de 4 kg de agua son necesarias: __________calorías.

2. Si un bombillo de 80W de potencia se mantiene encendido durante 30 minutos, la cantidad de energía que transforma es de_________julios.

3. Una estufa eléctrica transforma energía ________ en energía_______.

4. Un kilovatio-hora es una unidad de:____________.

5. El título más acorde para el texto anterior es:____________________.

CANTIDADES FISICAS

Los conceptos básicos que aprenderás a continuación son indispensables durante todo el curso de física, por lo cual te recomendamos que los domines a la perfección y nunca los olvides.

Las cualidades medibles de los cuerpos se denominan CANTIDADES FÍSICAS,
Estas son: volumen, masa, peso, longitud, temperatura etc. Además de estas existen otras características que es necesario medir para describir el comportamiento o los cambios de los cuerpos tales como velocidad, fuerza, presión y tiempo.
Las cantidades físicas pueden ser de dos clases: Fundamentales o derivadas. Las cantidades fundamentales son aquellas que no se expresan en función de otras. Son 7: Longitud, masa, tiempo, temperatura, corriente eléctrica, intensidad luminosa y cantidad de sustancia. Las cantidades derivadas necesitan de otras para poderse expresar. Algunas de ellas son: área, volumen, fuerza, densidad, velocidad, aceleración etc.

Existen varios sistemas de unidades, de los cuales el más utilizado actualmente es el sistema internacional (SI) o métrico, abreviado MKS (metro-kilogramo-segundo). Otros sistemas son el sexagesimal (CGS) y el inglés.
En la siguiente tabla se presentan las unidades (SI) de algunas cantidades físicas.

CANTIDAD
FÍSICA
UNIDAD
(SI)
 SÍMBOLO
(SI)
Masa*
Kilogramo
kg
Longitud*
Metro
m
Tiempo*
Segundo
s
Temperatura*
Kelvin
K
Corriente Eléctrica *
Amperio
A
Intensidad*
Luminosa
Candela
Cd
Cantidad de*
Sustancia
Kilogramo-mol
Kg-mol
Velocidad
m/s
Aceleración
m/s2
Frecuencia 
Hertz
Hz (o s-1)
Rapidez angular    
Rad/s
Momento e impulso
kg -m/s
Fuerza
Newton
N
trabajo, Energía o
Calor
Joule
 
J
Potencia
Watio
W
Torque
N-m
Presión  
Pascal
Pa (=1N/m2)
DIMENSIONES DE UNA CANTIDAD FÍSICA.
Son el conjunto de operaciones que se deben efectuar entre las cantidades físicas fundamentales para expresar esa cantidad.
Ejemplo. Para calcular el área de un rectángulo, se multiplican dos longitudes: el largo y el ancho; por tanto, las dimensiones del área (A) son:


 

Donde el símbolo [ ] se lee “dimensiones de”

NOTACIÓN CIENTÍFICA
Surgió ante la necesidad de expresar magnitudes extremadamente grandes o pequeñas, como por ejemplo la distancia de la tierra al sol o el tamaño de un átomo. La manera de expresar una cantidad es:
- Se deja SÓLO UNA cifra entera (de 1 a 9 ) antes de la coma decimal y seguidamente se colocan las demás cifras (si las tiene) multiplicadas por la potencia de 10 correspondiente.

Ejemplo. Representa en notación científica las siguientes cantidades:
4527,658 y 0,000254

En notación científica se tiene:
4527,658 = 4,527658 x 103
0,000254 = 2,54 x 10-4

CONVERSION DE UNIDADES

En muchas ocasiones es necesario cambiar una cantidad de un sistema de unidades a otro. Para ello se necesitan los factores de conversión o equivalencias.

Ejemplo. Dos factores de conversión son:
1m = 100cm
1h = 3600 s

De las anteriores igualdades se pueden obtener las equivalencias:

Ahora supongamos que se necesita convertir 6545 cm/s a m/h; la manera de aplicar los factores de conversión es la siguiente:
Como necesitamos convertir las unidades cm a m y s a h, multiplicamos la cantidad por los factores de conversión que nos permitan cancelar los cm y los s; cancelamos unidades y realizamos las operaciones resultantes:

NOTA: Ten presente que 1m2 NUNCA es igual a 100 cm2; este factor se determina así:

(1m)2=(100cm)2Þ 1m2=1002cm2 Þ 1m2=10.000cm2


De igual forma debes hacerlo para otros factores como s2 a h2, m3 a cm3 etc.

En los programas Fisica Modelos1 y sucesivos se realizan conversiones.

 

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