Física del Movimiento y las Fuerzas

Energía

Capacidad de un cuerpo para interactuar con otros cuerpos. La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. La energía no es la causa de los cambios, sino que son las interacciones entre los cuerpos y entre las partículas las que los generan. (J) 4,17cal j=n. m km/h

Tipos de energía

Cinética

Capacidad de energía que posee un cuerpo debido a su velocidad. E.c=0,5 .m.v2

Potencial

Energía que posee un cuerpo debido a su posición.

  • E.p gravitatoria=m · g · h: g=9,8 m/seg2
  • E.p. elástica: 0,5. K. x  k=n/m

Mecánica

Es la suma de las energías cinética y potencial.

Calorífica

Es la energía que se intercambia entre dos sistemas a distinta temperatura.

Teorema de la Energía Mecánica

Cuando sobre un cuerpo no actúan fuerzas disipativas (que hacen que el cuerpo pierda energía), no hay rozamiento ni fuerzas que aumenten su energía. La energía mecánica se conserva, no varía.

Trabajo (W)

Magnitud física derivada que mide la energía transferida de un cuerpo a otro al realizar una fuerza sobre él. (J).

Fuerza

Es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un sistema material o de realizar deformaciones sobre él. Son el resultado de la interacción entre los cuerpos (Newton).

Tipos de fuerza

  • Fuerza de contacto
  • Fuerza a distancia

Equilibrio Estático

Un cuerpo en reposo sometido a fuerzas concurrentes está en equilibrio cuando la resultante de todas esas fuerzas vale cero. El cuerpo no modifica su estado de reposo.

Teorema de las Fuerzas Vivas

El trabajo total realizado por todas las fuerzas sobre un sistema o un cuerpo, si este no incrementa su energía de otras formas (mediante ondas), aumenta la energía cinética.

Potencia

Trabajo realizado o energía transformada en la unidad de tiempo (vatio j /seg).

Presión

Presión ejercida sobre un cuerpo es la fuerza aplicada por unidad de superficie sobre la que actúa la fuerza. P= f/s 1 pascal= 1n/m2

Presión Hidrostática

Presión que ejerce un líquido sobre un cuerpo sumergido en él. Se manifiesta en toda la superficie del sólido sumergido con la aparición de fuerzas perpendiculares en toda la superficie. P= h·d·g

Presión Atmosférica

La Tierra está envuelta por la atmósfera, cuya densidad y presión en un lugar equivalen al peso de la columna de aire que soporta la unidad de superficie. 1 atm = 760 mmHg = 1013 mbar = 101325 Pa.

Principio de Pascal

Si se ejerce presión sobre un líquido, esa presión se transmite por igual a todos los puntos del líquido y a las paredes del recipiente.

Principio de los Vasos Comunicantes

Un líquido en equilibrio presenta una superficie horizontal (alcanza la misma altura en recipientes que están comunicados, como los pozos artesianos).

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza vertical y hacia arriba (empuje) igual al peso del líquido desalojado. E=v sumergido. d líquido. G d= kg / m3

Manómetro

Sirve para medir la presión de un fluido contenido en un recipiente cerrado.

Barómetro

Sirve para indicarnos la presión atmosférica, la cual está relacionada con el clima.

Latitud

Distancia entre el ecuador y otro punto cualquiera del planeta a lo largo del meridiano que pasa por ese punto, entre 0 y 90 grados.

Altitud

Distancia vertical de un punto de la Tierra respecto al nivel del mar. La temperatura disminuye o aumenta 1 grado cada 180 m.

Fluido

Líquidos y gases. Si estos se someten a fuerzas, sus partículas se pueden mover y transportar fácilmente. No tienen una forma definida.

Fuerza Resultante

Actúan varias fuerzas simultáneamente y equivale a todas ellas. Es la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, ya que las fuerzas son magnitudes vectoriales.

Efectos de las fuerzas sobre los cuerpos

  • Deformación: gomas, muelles, chicle…
  • Movimiento

Sistema de Referencia

Es el sistema de coordenadas cartesianas.

Composición de las Fuerzas

Procedimiento que sirve para obtener la resultante.

Ley de Hooke

El alargamiento experimentado por un cuerpo elástico es proporcional a la fuerza que se le aplica. Nos sirve para medir fuerzas y constantes elásticas. F= k. Δl Constante elástica: k=f/Δl n/m Δl: deformación producida.

Cinemática

Parte de la física que estudia las características del movimiento de los cuerpos (velocidad, aceleración…) sin tener en cuenta las causas que lo producen.

Móvil

Cuerpo o sistema u objeto de estudio, por ejemplo: un coche.

Movimiento

Un cuerpo está en movimiento cuando cambia la posición respecto a un sistema de referencia dado. Es relativo, depende del sistema de referencia.

Sistema de Referencia

Es el sistema de coordenadas.

Tipos de movimiento

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Características
  • Trayectoria recta
  • Velocidad constante
  • Aceleración = 0
Ecuaciones
  • Posición a cualquier instante = posición inicial + velocidad x tiempo
  • Velocidad en cualquier instante = (posición final – posición inicial) / tiempo

Desplazamiento

El desplazamiento de un móvil entre dos puntos o posiciones es un vector que va de la posición inicial considerada a la posición final considerada en el intervalo de tiempo dado. Si es una trayectoria rectilínea: se resta la posición final menos la inicial.

Velocidad

La velocidad es un vector que mide el cambio de posición respecto al tiempo.

Espacio Recorrido

Es la longitud medida sobre la trayectoria (magnitud escalar).

Posición

Es el vector que va desde el origen del sistema de referencia hasta el punto donde se encuentra el móvil en el instante considerado.

Punto de Referencia

Punto desde el cual distinguimos si un cuerpo cambia de posición respecto al sistema de referencia.

Trayectoria

Es una línea recta o curva formada por los puntos por los que pasa el móvil en su desplazamiento.

  • Trayectoria rectilínea: una tirolina.
  • Trayectoria curvilínea: un tren, un tío vivo, una mosca, un planeta alrededor del sol. Caso particular: trayectoria circular.

Velocidad Media

Es el cociente entre el desplazamiento del móvil y el intervalo de tiempo considerado. Desplazamiento / tiempo

Rapidez o Celeridad Media

(Magnitud escalar) es el espacio recorrido dividido entre el tiempo transcurrido. Celeridad = espacio recorrido / tiempo

Velocidad Instantánea

Es la velocidad que lleva un móvil en un instante determinado. La velocidad instantánea va a coincidir con la media cuando el móvil lleva una velocidad constante.

Aceleración

Mide el cambio de velocidad de un móvil en el tiempo. Si la velocidad cambia, hay aceleración. Como la velocidad es un vector, la aceleración tiene:

  • Módulo: cambio de 20 a 40, por ejemplo.
  • Dirección: rotonda, por ejemplo.
  • Sentido: de derecha a izquierda, por ejemplo.

Aceleración Media

Indica la variación de velocidad en un intervalo de tiempo determinado. (Velocidad final – velocidad inicial) / tiempo

Aceleración Instantánea

Es la aceleración en un instante determinado.

Resultante de las Fuerzas que Actúan sobre un Cuerpo

Fuerza que, ella sola aplicada a un cuerpo, hace el mismo efecto que todas las fuerzas actuando conjuntamente. Es la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, ya que las fuerzas son magnitudes vectoriales.

Fuerzas Estáticas

: fuerzas en equilibrio. Para que un cuerpo esté en equilibrio la resultante de las fuerzas que actúen sobre él (la suma vectorial) tienen que ser 0à equilibrio de traslación..

Cinemática: parte de la física k estudia las características del movimiento de los cuerpos (velocidad, aceleración…) sin tener en cuenta las causas k lo produce. Móvil: cuerpo o sistema u objeto de estudio ej.: coche. Movimiento: un cuerpo está en movimiento cuando cambia la posición respecto a un sistema de referencia dada. Es relativo depende al sistema de referencia. Sistema de referencia: es el sistema de coordenadas. Tipos de movimiento: m.rectilineo: MRU (uniforme) características: trayectoria recta, velocidad constante, aceleración=0 ecuaciones: posición a cualquier instante=posición inicial+ velocidad x t velocidad en cualquier instante= posición final -inicial/t Sistema de referencia: es el sistema de coordenadas cartesianas   Desplazamiento: el desplazamiento de un móvil este 2 puntos o posiciones es un vector k va de la posición inicial considerada a la posición final considerada en el intervalo de tiempo dado. Si es una trayectoria rectilínea: se resta la final i la inicial. Velocidad: la velocidad es un vector, me mide el cambio de posición respecto al tiempo. Mide el cambio de posición respecto al tiempo. Espacio recorrido: es la longitud medida sobre la trayectoria (magnitud escalar) Posición: es el vector k va desde el origen del sistema de referencia hasta el punto donde se encuentra el móvil en el instante considerado Punto de referencia: punto desde el cual distinguimos si un cuerpo cambia de posición respecto al sistema de referencia Trayectoria: es una línea recta o curva formada por los puntos por los que pasa el móvil en su desplazamiento. A) trayectoria rectilínea: una tirolina. B) trayectoria curvilínea: un tren, un tío vivo, una mosca, un planeta alrededor del sol. Caso particular: trayectoria circular.  Velocidad: es un vector, me mide el cambio de posición respecto al tiempo. Mide el cambio de posición respecto al tiempo. Velocidad media: es el corriente entre el desplazamiento del móvil y el intervalo de tiempo considerado. Desplazamiento/t  Rapidez o celeridad media (magnitud escalar) es el espacio recorrido partido del tiempo recorrido. Celeridad: espacio recorrido/t Velocidad instantánea: es la velocidad k lleva un móvil en un instante determinado. La velocidad instantánea va a coincidir con la media cuando el móvil lleva una velocidad constante. Aceleración: mide el cambio de velocidad de un móvil en el tiempo. Si la velocidad cambia hay aceleración. Aceleración: como la velocidad es un vector: módulo cambio de 20 a 40. Dirección: rotonda. Sentido: de derecha a izquierda. Aceleración media: indica la variación de velocidad en un intervalo de tiempo determinado. V final-v inicial/t Aceleración instantánea: es la aceleración en un instante determinado.
Resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo: fuerza que ella sola aplicada a un cuerpo hace el mismo efecto que todas las fuerzas actuando conjuntamente. Es la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, ya que las fuerzas son magnitudes vectoriales.Efectos de las fuerzas sobre los cuerpos: -deformación: gomas, muelles, chicle…Sistema de referencia: es el sistema de coordenadas cartesianas. Composición de las fuerzas: Procedimiento k sirve para obtener la resultante Ley de hooke: el alargamiento experimentado x un cuerpo elástico es proporcional a la fuerza k se le aplica nos sirve para medir fuerzas, constantes elásticas F= k. al constante elástica: k=f/al n/m Äl deformación producida.