Práctica 3 " Realizar un Dinamometro"

Se denomina dinamómetro a un operador técnico o instrumento inventado y fabricado que sirve para medir fuerzas.

Fue inventado por Isaac Newton y no debe confundirse con una balanza; instrumento para medir masas.

Normalmente, un dinamómetro basa su funcionamiento en un resorte que sigue la longitud de hooke siendo las deformaciones proporcionales a la fuerza aplicada.

los dinamómetros los incorpora las maquinas de ensayo de materiales cuando son sometidos a diferentes fuerzas, princpalmente el ensayo de fracción porque mide la fuerza, principalmente la fuerza de rotura que rompen las probetas de ensayo.

El dinamómetro es un instrumento que aprovecha las propiedades elásticas de ciertos materiales para cumplir su objetivo que es medir, la intensidad de una fuerza.

Práctica 2 " Ticometro"

El ticometro es un instrumento el cual se utiliza para medir el desplazamiento que tiene un vehículo.

Para poder realizarlo utilice:

1 pedazo de madera

1 motor de carrito eléctrico de 1.5 v

1 pila de 1.5 v

papel carbón en forma de circulo

1 tira de papel blanco

clavos

silicon 

alambre

Procedimiento:

primero pegue con silicon el motor a la madera después fije la pila con 2 clavos a la madera para que no se moviera, y estuviera a una altura adecuada para poder pasar la corriente con los cables.

enseguida clave otro clavo y ahí coloque el pedazo del papel carbón y el alambre lo introduje dentro de un orificio del motor para que al momento de girar no pegara con la madrea, mas sin embargo tocara el papel carbón para que así al momento de pasar la tira de papel marcara el desplazamiento que hubo.

Ley de Gravitación Universa

La ley de gravitación universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa.

Esta fue propuesta por Isaac Newton, donde establece por primera vez una relación cuantitativa de la fuerza conque se atraen dos objetos con masa.

dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa.

la ley de la gravitación universal predice que la fuerza ejercida entre dos cuerpos de masas m1 y m2 separados una distancia r es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia es decir, 

 F= G m1m2/ r2

donde:

F= es el modulo de la fuerza ejercida entre ambos cuerpos y su dirección se encuentra en el eje que une ambos cuerpos.

G= es la constante de la gravitacion universal.

Leyes de Newton

Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. 

Las leyes

Primera ley de Newton o Ley de la inercia

La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza;  Newton expone que:

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.

Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él.

Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción.

La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

Segunda ley de Newton o Ley de fuerza

La segunda ley del movimiento de Newton dice que

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.

En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:

Donde:

 es el momento lineal

 la fuerza total o fuerza resultante.

Suponiendo que la masa es constante y que la velocidad es muy inferior a la velocidad de la luz⁷ la ecuación anterior se puede reescribir de la siguiente manera:

Sabemos que  es el momento lineal, que se puede escribir m.V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.

Consideramos a la masa constante y podemos escribir  aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:

La fuerza es el producto de la masa por la aceleración, que es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad, distinta para cada cuerpo, es su masa de inercia. 

Tercera ley de Newton o Ley de acción y reacción

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto

La tercera ley de Newton es completamente original (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo

Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje), este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto. 

Desplazamiento Angular

Es la distancia recorrida por un cuerpo que sigue una trayectoria circular y se expresa frecuentemente en radianes (RAD) grados (°) ciclos (C) y revoluciones (REV); de estas unidades el radian es el mas utilizado.

Puesto que la circunferencia entera de un circulo es precisamente 2 pi veces el radio en un circulo completo hay 2 pi RAD.

El desplazamiento angular de un cuerpo describe la cantidad de rotación. si el punto A en el disco giratorio, gira sobre su eje hasta el punto B el desplazamiento angular se denota por el ángulo.

1rev = 360°

Ninguna de estas unidades es útil para describir la rotación de cuerpos rígidos. una medida mas 

fácil de aplicar al desplazamiento angular es el radian (rad). un ángulo de 1 rad es un ángulo central cuyo arco S es igual en longitud al radio R.

ángulo = sR

Donde s es el arco de un circulo descrito por el ángulo. puesto que el cociente S entre R es la razón de dos distancias, el radian es una cantidad sin unidades.

El factor de conversión que permite relacionar radianes con grados se encuentra considerando un arco de longitud S igual a la circunferencia de un circulo 2piR.

Práctica 1

Objeto	Altura	Tiempo de caída
Pluma	4.40 m.	1.24 1.18  1.30
Bolsa de mano	4.40 m.	.86  1.04  1.12
Llaves	4.40 m.	1.04 1.70 1.02
Cinto	4.40 m.	1.21 1.05 1.09

Caída libre de los cuerpos…

Cuestionario:

1.- ¿ como es la caída de los cuerpos al ser soltados al vacio?

R=  observamos que entre mas pesados eran , mayor aceleración de caída tenían.

2.- en ausencia de una resistencia considerable. ¿ cual es el tiempo que tardan en caer dos cuerpos de diferentes tamaños soltados desde la misma altura?

R=  depende del peso, es el tiempo que tarda en caer los objetos.

3.- ¿ que sucede con la velocidad de un cuerpo a medida que sufre una caída libre?

R=  depende del peso, entre mas pesado esta el cuerpo tendría una mayor aceleración.

4.- con sus propias palabras enuncie una ley física para cualquier cuero con caída libre en el vacio.

R=  “MAYOR PESO DEL CUERPO, MAYOR ACELERACION”

Historia de la Fisica

La física 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 y el espacio y las interacciones de estos 4 conceptos entre si.

La física es una de las mas antiguas disciplinas académicas, tal vez la mas antigua a través de la inclusión de la astronomía, en los últimos dos milenios la física había sido considerada sinónimo de la filosofía, la química, ciertas ramas de las matemáticas y de la biología, pero en la revolución científica en el siglo XVII se convierto en una ciencia moderna.

La física es significativa e influyente, no solo debido a que los avances en la comprension, no solo es una ciencia teórica, es también una ciencia experimental, busca que sus conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y que la teoría pueda realizar predicciones de experimentos futuros. Dada la amplitud del campo de estudio de la física, así como su desarrollo histórico en relación a otras ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o central, ya que incluye dentro de su campo de estudio a la química, la biología y la electrónica, además de explicar sus fenómenos. En su intento de describir los fenómenos naturales con exactitud y veracidad, ha llegado a limites impensables: el conocimiento actual abarca la descripción de partículas fundamentales microscopicas, el nacimiento de las estrellas en el universo e incluso conocer con una gran probabilidad lo que aconteció en los primeros instantes del nacimiento de nuestro universo.

Esto comenzo hace mas de dos mil años con los primeros trabajos de filósofos griegos como Democrito, Eratostenes, Aristarco, Epicuro o Aristoteles, y fue continuada después por científicos como Galileo Galilei, Isaac Newton, William Rowan Hamilton, James Clerk Maxwell, Albert Einstein, Niels Bohr, Max Planck, Werner Heisenberg, Paul Dirac, Richard Feynman y Stephen Hawking, entre otros.

La mayoría de las civilizaciones de la antiguedad trataron desde un principio de explicar el funcionamiento de su entorno, esto se llevo a muchas interpretaciones de carácter mas filosófico que físico; no en vano en esos momentos a la física se le llamaba filosofía natural.

A pesar de que Copernico fue el primero en formular teorías plausibles, es otro personaje al cual se le considera el padre de la física como la conocemos ahora.

Durante el siglo xx, la física se desarrollo plenamente. En 1905, Einstein formulo la teoría de la relatividad especial, la cual coincide con las leyes de Newton cuando los fenómenos se desarrollan a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz.

La física, en su búsqueda de describir la verdad ultima de la naturaleza, tiene varias bifurcaciones, las cuales podrían agruparse en cinco teorías principales: la mecánica clásica, que describe el movimiento macroscopico; el electromagnetismo, que describe los fenómenos electromagnéticos como la luz; la relatividad, formulada por Einstein, que describe el espacio tiempo y la interacción gravitatoria; la termodinámica, que describe los fenómenos moleculares y de intercambio de calor; y, finalmente, la mecánica cuántica, que describe el comportamiento del mundo atómico.

En general un concepto físico es interpretable solo en virtud de la teoría física donde aparece.

Conceptos fundamentales de la física

Magnitudes físicas .- Energía cinética, Momentum, Momentum angular, Masa, Carga eléctrica, Entropia.

Tipos de entidades físicas.- Materia, partícula, campo, onda, espacio - tiempo, observador, posición.

Clarificación de la física con respecto a teorías:

• Mecánica Clásica
• Mecánica cuántica
• Teoría cuántica de campos
• Teoría de la relatividad
• Mecánica de medios continuos
• Mecánica del solido rígido,  mecánica de solidos deformables, elasticidad, plasticidad
• Mecánica de fluidos
• Relatividad especial
• Relatividad general
• Mecánica estadística
• Termodinámica
• Electromagnetismo
• Electricidad
• Magnetismo
• Electrónica
• Astrofisica

  
  

  Principales magnitudes físicas:

  
  

Longitud: cuya unidad es el metro

Tiempo: cuya unidad es el segundo

Masa: cuya unidad es el gramo

Velocidad: cuya unidad es el metro por segundo

Aceleración: cuya unidad es el medio por segundo al cuadrado

Frecuencia: cuya unidad es el hertz

Fuerza: cuya unidad es el newton

Trabajo: cuya unidad es el julio o joule

Energía: cuya unidad es el julio o joule

Potencia: cuya unidad es el vatio o watt

Cantidad de sustancia: cuya unidad es el mol

Temperatura: cuya unidad es el kelvin

Presión: cuya unidad es el pascal

Volumen: cuya unidad es el metro cubico

Área: cuya unidad es el metro cuadrado

Ernest Rutherford

Nicolas Copernico