BLOQUE 1: LA DESCERIPCION DEL MOVIMIENTO Y LA
FUERZA.
TEMA 1: EL MOVIMIENTO DE LOS OBJETOS.
LECCION 1: MARCO
DE REFERENCIA Y TRAYECTORIA; DIFERENCIA ENTRE DESPLAZAMIENTO Y DISTANCIA
RECORRIDA
En nuestro entorno vemos que muchos objetos
y seres se mueven. Podemos decir entonces que un objeto se mueve si su posición
cambia al transcurrir el tiempo; y para conocer su posición y como cambio en un
periodo determinado elegimos un lugar respecto a otro, al que tomamos como referencia.
Como sabes, vivimos en un mundo que tiene
tres dimensiones especiales: largo, ancho y alto. No obstante, muchas situaciones
pueden ser descritas usando únicamente a una o dos dimensiones especiales.
Hemos visto que hablar de la posición de un
objeto no tiene sentido a menos que lo hagas respecto a un punto fijo, denominado
punto de referencia, que es un punto que se escoge arbitrariamente.
El desplazamiento es el cambio en la posición.
El desplazamiento no depende de la
trayectoria seguida, sino exclusivamente de la posición final y de la posición inicial;
es una medida del cambio de posición, y la distancia es la longitud del
recorrido.
LECCION 2: VELOCIDAD: DEZPLASAMIENTO, DIRECCION Y
TIEMPO
Ya vimos que los puntos cardinales pueden
usarse como marco de referencia para determinar la dirección de los desplazamientos.
Si bien para intuir algunos conceptos físicos
no se requiere saber matemáticas, para poder aplicarlos se requiere del gran
poder del lenguaje matemático.
Con los ojos vendados, es imposible diferenciar
el reposo de un movimiento uniforme rectilíneo, es decir, aquel que se ejecuta
en línea recta y con velocidad constante.
De todo lo expuesto hasta ahora, podemos
afirmar que con respecto al movimiento, lo más simple es el reposo, en el que
la posición se mantiene constante y no
cambia con el tiempo.
LECCION 3: INTERPRETACION Y REPRESENTACION DE
GRAFICAS POSICION-TIEMPO
Se puede describir el movimiento con
palabras, con diagramas, con relaciones matemáticas o con conjuntos de datos
obtenidos experimentalmente.
Para analizar el movimiento de objeto, se
suele empezar con una tabla de las posiciones que ocupa en diferentes lapsos.
De la misma manera que se siguen
convenciones universales sobre las unidades de las medidas, graficar dos
variables requiere también de una convención semejante.
Si solo observas una gráfica no la vas a
entender plenamente. Necesitas hacer una interpretación de lo que significa,
una vez que tengas la información de que estas graficando en cada eje.
LECCION 4: MOVIMIENTO ONDULATORIO, MODELO DE ONDAS,
Y EXPLICACION DE CARACTERISTICAS DEL SONIDO
Cuando tiras una piedra en un estanque se
forman anillos concéntricos que se expanden. si hay una hoja flotando, verás que
sube y baja. Esto significa que el medio (el agua) experimenta únicamente un desplazamiento
vertical.
Las ondas están en todas partes, pero no
siempre las vemos. Si el medio en el que se propagan es el aire, nuestros ojos
no las ven pero si las perciben nuestros oídos.
Los movimientos ondulatorios descritos tienen
como carterista repetirse a medida que transcurre el tiempo. Existen otros
ejemplos que tiene un comportamiento similar: el movimiento de la luna alrededor
de la tierra y el movimiento de vaivén de un péndulo.
TEMA 2: EL TRABAJO DE GALILEO
LECCION 1: EXPLICASIONES DE ARISTOTELES Y GALILEO
ACERCA DE LA CAIDA LIBRE
Los movimientos más comunes son los
relacionados con la atracción que ejerce la tierra sobre los objetos y los hace
caer, la llamada fuerza de gravedad.
Lo que Aristóteles no tomo en cuenta es que,
en la práctica, los objetos que caen en la superficie terrestre siempre lo
hacen rodeados de aire.
Según la forma y el peso que tenga el objeto
vencerá mejor o peor la resistencia del aire.
LECCION 2: APORTACION DE GALILEO EN LA CONSTRUCCION
DEL CONOCIMIENTO CIENTIFICO
En sus estudios sobre la caída libre de los
cuerpos, galileo se dio cuenta de la utilidad de dejar caer al cuerpo por un
plano inclinado para reducir su tiempo de caída. De esta manera, como al
resbalar un objeto por un plano va más despacio que si simplemente se le
suelta, las mediciones del reloj de agua le funcionaban mejor. En un lenguaje moderno,
podemos decir que el plano inclinado reduce el efecto de la gravedad.
LECCION 3: LA ACELERACION; DIFERENCIA CON LA
VELOCIDAD
A partir del análisis de la caída libre,
queda claro que la velocidad puede cambiar con el tiempo.
Cuando se suelta un objeto su velocidad
inicial es cero, mientras que al llegar al suelo alcanza su valor máximo.
En contraste con lo que sucede con velocidad
y rapidez, la magnitud de la aceleración
no recibe un nombre especial.
LECCION 4: INTERPRETACION Y REPRESENTACION DE
GRAFICAS: VELOCIDAD-TIEMPO Y ACELERACION-TIEMPO
Igual que sucede con el movimiento rectilíneo
uniforme, para describir le movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es
conveniente usar tablas de datos y gráficas.
A menudo se debe describir el movimiento rectilíneo
de un objeto por medio de graficas de posición, verdad velocidad o aceleración en
función del tiempo.
TEMA 3: LA DESCRIPCION DE LAS FUERZAS EN EL ENTORNO
LECCION 1: LA FUERZA; EL RESULTADO DE LAS
INTERACCIONES POR CONTACTOY LA DISTANCIA, Y REPRESENTACION CON VECTORES
Usamos la palabra fuerza de manera cotidiana
y seguramente ya tienes una idea intuitiva de lo que es. En todos los ejemplos
hay una fuerza involucrada, en la
patada, en el golpeo del bate, al empujar la ventana, al cargar un bulto o moldear
la plastilina.
Para que exista una fuerza debe hacer al
menos dos elementos que interaccionan entre sí. Por ejemplo, al empujar o jalar
cosas, moldear, o la fuerza del viento en un molino.
Pensemos en otros en otros ejemplos magnéticos
y electromagnéticos. Una experiencia que puedes tener es colocar un imán sobre
un
papel y espolvorear limaduras de hierro.
LECCION 2: FUERZA RESULTANTE, METODOS GRAFICOS DE
SUMA VECTORIAL
Las fuerzas son cantidades vectoriales. Es decir,
además de la magnitud, que puede medirse con un dinamómetro, tienen una dirección
y un sentido. Aprovechemos la representación gráfica mediante vectores para
aprender a sumar fuerzas. Empezemos por la situación más sencilla, cuando las
fuerzas actúan a la misma dirección.
LECCION 3: EQUILIBRIO DE FUERZAS; USO DE DIAGRAMAS
Señalamos que las fuerzas son las causas de
movimiento. Pero entonces, cuando un objeto esta en reposo no necesariamente
significa que no hay una fuerza que actué sobre él
BLOQUE 2:
TEMA 1: LA EXPLICACION DEL MOVIMIENTO EN EL ENTORNO
LECCION 1: PRIMERA LEY DE NEWTON: EL ESTADO DE
REPOSO O MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME. LA INERCIA Y SU RELACION CON LA MASA
Nuestra experiencia nos indica que el tipo
de los objetos, según la materia de que se trate, influye en a la respuesta que
se presenta a la acción de una fuerza sobre ellos. No es lo mismo patear una
caja de libros que una caga de almohadas de pluma. Definamos la masa como la
cantidad de materia de un objeto y es una cantidad escalar.
LECCION 2: SEGUNDA LEY DE NEWTON: RELACION FUERZA,
MASA Y ACELERACION. EL NEWTON COMOP UNA UNIDAD DE FUERZA
Por la ley de la inercia, un objeto que está
en reposo o se está moviendo tiende a permanecer en ese estado. Pero entonces, que
lo hace cambiar por su estado de movimiento? La acción de una fuerza neta. Como
ya hemos señalado, la física requiere de mediciones y relaciones entre las
cantidades involucradas en un fenómeno.
LECCION 3: TERCERA LEY DE NEWTON: LA ACCION Y LA
REACCION; MAGNITUD Y SENTIDO DE LAS FUERZAS
En todos estos ejemplos de interacción de
dos cuerpos aparecen dos fuerzas. Estas fuerzas se llaman d acción y reacción,
tienen la misma magnitud, sentido contrario y actúan cada una en uno de los
cuerpos solamente.
Hay que hacer notar que si bien para cada
dos cuerpos en interacción aparecen dos fuerzas, un mismo cuerpo puede
interaccionar con muchos otros y en cada interacción aparecerá un nuevo par de
fuerzas.
TEMA 2: EFECTOS DE LAS FUERZASEN LA TIERRA Y EN EL
UNIVERSO
LECCION 1: GRAVITACION. REPRECENTACION GRAFICA DE
LA ATRACCION GRAVITACIONAL. RELACION CON CAIDA LIBRE Y PESO
LECCION 2: APORTACION DE NEWTON A LA CIENCIA:
EXPLICACION DEL MOVIMIENTO EN LA TIERRA Y EL UNIVERSO.
La observación de los astros en el cielo ha atraído
al hombre desde los tiempos más remotos. Independientemente de su belleza y
misterio al que asociaban una admiración mística, estas observaciones le
permitieron a las civilizaciones antiguas elaborar calendarios para organizar las
cosechas y orientarse en sus desplazamientos
por tierra y mar.
TEMA 3: LA ENERGIA Y EL MOVIMIENTO
LECCION 1: ENERGIA MECANICA: CINETICA Y POTENCIAL
En los ejemplos anteriores, observamos
diferentes estados de movimiento que dependen de la altura sobre la superficie
de la tierra: un estado de reposo, uno de movimiento rectilíneo uniformemente
frenando hacia arriba y otro acelerando
hacia abajo.
Es importante notar que la altura depende de
le punto de referencia que se tome como origen para medirla. Observa que la energía
potencial de un objeto es máxima en la mayor altura a la base que se encuentre,
y que va disminuyendo a medida que el objeto desciende.
LECCION 2: TRANSFORMACIONES DE LA ENERGIA CINETICA
Y POTENCIAL
Las cantidades físicas involucradas son la energía
potencial y la cinética. Un resorte o una liga, al estirarse o contraerse, almacenan
o liberan energía potencial debido a su estado de erogación respecto a su
longitud de equilibrio. La energía mecánica es la suma de la energía cinética y
la potencial. Sin embargo es posible transformar la energía cinética en
potencial y viceversa.
LECCION 3: PRINCIPIO DE LA CONCERVACION DE LA
ENERGIA
Lo primero que se debe notar en el ejemplo descrito es la transformación de la energía potencial en cinética, tanto en la caída como en la subida. La conservación de la energía mecánica es un caso particular de un principio mucho más fundamental que es la ley de la conservación de la energía.o sobre un cuelo actúan varias fuerzas, como ya se señaló, estas se pueden representar por una fuerza resultante.
BLOQUE 3: UN MODELO PARA DESCRIBIR
LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA
TEMA1: LOS MODELOS DE LA CIENCIA
LECCIÓN 1: CARACTERÍSTICAS E
IMPORTANCIAS DE LOS MODELOS EN LA CIENCIA
En general, el termino
maqueta se usa para referirse a la reproducción física y a escala, de algo o
ficticio.
Así pues, tanto la producción
arquitectónica de la casa, como la de un automóvil que mencionas arriba, son
ejemplos de maquetas.
Un concepto más general, que
englobaba al de maqueta, es el modelo.
LECCIÓN 2: IDEAS EN LA HISTORIA
ACERCA DE LA NATURALEZA CONTINUA Y DISCONTINUA DE LA MATERIA: DEMÓCRITO,
ARISTÓTELES Y NEWTON; APORTACIONES DE CLAUSIUS, MAXWELL Y BOLTZMAN.
¿Qué es la materia y porque
tantas cosas en el mundo comparten las mismas características? ¿Qué pasaría si intentáramos
dividir muchas veces un trozo de materia? ¿Se llegaría a un límite en el que topáramos
con una parte invivible o podríamos siguiendo
dividiendo sin parar? Preguntas de este tipo han preocupado a la humanidad
desde tiempos remotos.
Los filósofos griegos discutieron
mucho acerca de la naturaleza de la materia y concluyeron que el mundo era más
sencillo de lo que parecía.
LECCIÓN 3: ASPECTOS BÁSICOS DEL
MODELO CINÉTICO DE PARTÍCULAS: PARTÍCULAS MICROSCÓPICAS INVISIBLES, CON MAS,
MOVIMIENTO, INTERACCIONES Y VACÍO.
En la naturaleza, algunas no habitualmente
sólidas, fundiéndose o convirtiéndose en gas únicamente en condiciones
extremas, mientras que otras son normalmente gaseosas.
Las moléculas que forman un
cuerpo material se mantienen unidas por las fuerzas de interacción
intermoleculares.
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