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La notación científica (o notación índice estándar) es un modo conciso de representar números —ya sean enteros ó reales— mediante una técnica llamada coma flotante aplicada al sistema decimal, es decir, potencias de diez. Esta notación es utilizada en números demasiado grandes o demasiado pequeños.
Ejemplo:
Escribir en notación científica el numero 365000000.
Razonamos así: para que el número quede comprendido entre 1 y 10 tenemos que trasladar la coma entre el 3 y el 6 así 3,65, es decir, hemos trasladado la coma ocho lugares hacia la izquierda, lo que significa que hemos dividido el número por 108.
Como hemos dividido por 108 ahora multiplicamos por 108 y así el número no se altera.
Respuesta: 365.000.000 = 3,65 x108.
Investigador: Equipo aulaestilo.
WEBGRAFIA: “NOTACIÓN CIENTIFICA", www.aulaestilo.es.tl. Año: 2007.
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En el estudio de la cinemática, donde se estudia el movimiento de los cuerpos sin interesar las causas que los originaban, ni las masas de los cuerpos en movimiento. Hacemos un estudio cinemático cuando dejamos rodar una esferita por un plano inclinado y medimos las distancias recorridas y los tiempos empleados, encontrándose que las distancias son proporcionales a los cuadrados de los tiempos empleados. Este movimiento es uniformemente acelerado.
Este estudio no es suficiente, por que te harías las preguntas siguientes:
‑ ¿Por qué cae con esta clase de movimiento?
‑ ¿Qué es lo que produce dicho movimiento?
‑ Por qué no cae con movimiento uniforme?
Estas preguntas pueden ser respondidas, si hacemos un estudio dinámico del movimiento. De esta manera definimos que:
La dinámica es la parte de la mecánica encargada de estudiar el movimiento y sus causas.
Investigador: Equipo aulaestilo.
WEBGRAFIA: “La dinámica", www.aulaestilo.es.tl. Año: 2007.
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Para que lleguemos a entender y definir la fuerza, debemos pensar e imaginar sobre los aspectos siguientes:
a) Imaginemos sobre el escritorio de un salón de clases un borrador, el cual está en reposo. Se pone en movimiento (efecto) aplicando un esfuerzo muscular (causa).
b) Cuando acercamos un imán a un clavo, éste se pone en movimiento (efecto) al ser atraído por una fuerza magnética (causa).
c) Si de un resorte colgamos una pesa, entonces, la pesa deforma el resorte (efecto), porque ella es atraída por su propio peso debido a la fuerza de gravedad (cauda).
d) Si tomamos una esfera de plastilina y la apretamoscon los dedos (causa), notaremos que la esfera se deforma (efecto).
En todos los casos analizados, notamos que existe una relación de causa a efecto. En los casos a) y b) las fuerzas musculares y magnéticas (causas) originan el movimiento (efecto). En los casos c) y d) las fuerzas gravitatoria y muscular (causas) producen una deformación (efecto). De todo esto podemos finalizar diciendo que:
Fuerza, en física, es cualquier acción o influencia que modifica el estado de reposo o de movimiento de un objeto. La fuerza es un vector, lo que significa que tiene módulo, dirección y sentido. Cuando sobre un objeto actúan varias fuerzas, éstas se suman vectorialmente para dar lugar a una fuerza total o resultante. Esta fuerza total que actúa sobre un objeto, la masa del objeto y su aceleración están relacionadas entre sí a través de la segunda ley de Newton, llamada así en honor al físico y matemático del siglo XVII Isaac Newton.
Se representa un cuerpo que cuelga de una cuerda. Sobre él actúa el peso del cuerpo ('P) que lo atrae hacia la tierra; sin embargo el cuerpo no cae, sino que permanece en reposo, porque la cuerda tensa (o sea deforoada) la tira con la misma fuerza (T) hacia arriba. A esta fuerza se le llama tensión.
Como resultado de la acción de las dos fuerzas, el cuerpo permanece en reposo, su aceleración es igual a cero.
El carrito que desarrolle una velocidad mayor se dice que posee una masa mayor. La velocidad desarrollada por el carrito A es 2 veces mayor que la desarrollada por el carrito B, su masa es 2 veces menor que la masa del carrito B.
En otras palabras, puede decirse, que el carrito B adquiere menor aceleración que el carrito A, diciéndose que el carrito B es mas inerte, por tanto posee mayor masa. Cuando dos cuerpos interactúan, tendrán mayor inercia el que menos varíe su velocidad a causa de la interacción.
Si fuese del todo posible no variar su velocidad, entonces se diría que el movimiento se desarrolla por inercia, pues, en este caso no hay aceleración.
De acuerdo a nuestra lectura podemos decir que:
"La inercíalídad es una propiedad que poseen todos los cuerpos, y consiste en que para que un cuerpo varíe su velocidad, es necesario que otro actúe sobre él durante un intervalo de tiempo determinado".
Cuanto mayor sea el intervalo de tiempo empleado por el cuerpo en variar su velocidad un cierto valor, mayor es la inercia de este cuerpo, a sea, de dos cuerpos que interactúan, el cuerpo de mayor inercia es aquel que más lentamente varia su velocidad.
Toda propiedad física puede expresarse mediante una determinada magnitud. Por ejemplo, la propiedad de un cuerpo de ocupar una parte del espacio, se expresa la magnitud volumen. La propiedad de los cuerpos denominada inercia, también se expresa mediante una magnitud, la masa del cuerpo, diciéndose que es la magnitud que expresa su inercia.
La masa, expresada u obtenida como la medida de la inercia recibe el nombre de masa ínercial.
La masa obtenida a través de .la balanza recibe el nombre de masa gravítacíonal.
La unidad de masa en el Sistema Internacional de unidades (SI) es el kilogramo masa (Kg), el cual se define así:
Un kilogramo es la masa de un cilindro de platino e iridio, llamado kilogramo patrón que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Sevres, París.
Si partimos de la fórmula fundamental de la dinámica podemos obtener las unidades de la fuerza. La unidad de fuerza es aquella que al actuar sobre un cuerpo de masa igual a la unidad, le comunica una unidad de aceleración.
La unidad de fuerza, en el Sistema Internacional (SI) es aquella que a una masa de 1 Kg, le comunica una aceleración de 1 m/seg .
Esta fuerza es llamada Newton (N).
1N = 1 kg . m
seg2
La unidad de fuerza en el sistema c.g.s. es aquella que al aplicarse a la masa de 1 gr, es capaz de comunicarle una aceleración de 1 cm1seg2. Esta unidad recibe el nombre de dina.
1dina = 1 gr . cm
Seg2
En el sistema técnico la unidad de fuerza es el kilopondio (Kp), el cual tiene un submúltiplo llamado Pondio.
a) Relación entre Newton y dinas: para obtener la relación entre Newton y dinas bastará con escribir el Newton y transformar los Kg a gr y los m/seg2 a cm/seg2.
1N = 1 Kg . 1 m = 1000 gr. 100 cm = 105 dinas
Seg2 Seg2
1 N = 105 dinas
b) Relación entre el Newton y el Kilopondio.
Si dejásemos caer libremente el kilogramo patrón, descendería como todos los cuerpos, con una aceleración de 9,8 m/seg2. La fuerza que origina esta aceleración es el Kp. Aplicando la fórmula fundamental de la dinámica f = m . a se tendrá que:
1 Kp = 1 Kg . 9,8 m = 9,8 Kg . m = 9,8 N
seg2 seg2
1 Kp = 9,8 N
Por otra parte se tiene que el Kilopondio tiene 103 pondios, escribiéndose que:
1 Kp = 103 p
¿Podrías deducir la equivalencia entre el Kp y las dinas?
Podrías deducir la equivalencia entre el pondio y las dinas?
Usando el cuadro podemos concretar diciendo: si la transformación tiene el mismo sentido de la flecha multiplicamos, y cuando se recorre el cuadro en sentido opuesto a la flecha dívídímos.
Investigador: Equipo aulaestilo.
WEBGRAFIA: “LA FUERZA", www.aulaestilo.es.tl. Año: 2007.
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Es de gran importancia que se conozca la diferencia entre el peso y la masa, pues, algunas veces suele presentar confusiones.
‑ La masa es la medida de la inercia que tienen los cuerpos, siendo la inercia la resistencia que presentan los cuerpos a cambiar su estado de reposo o de movimiento. E1 peso es el valor de la fuerza de atracción que la tierra ejerce sobre él.
‑ La masa es constante en cualquier lugar en que se encuentre, en cambio el peso varia según la distancia a que se encuentre del centro de la tierra. Esto se explica porque la tierra no es una esfera perfecta, sino que es ligeramente aplastada en los polos. Cuando vamos de los polos al ecuador nos alejamos del centro de la tierra.
‑ La masa se expresa en una unidad llamada Kilogramo, en cambio el peso se expresa en Newton.
‑ La masa se mide con la balanza y el peso se mide con el dinamómetro.
La caída de un cuerpo es un caso dinámico que puede ser resuelto de acuerdo a la expresión:
F= m . a
Pero como la fuerza con que la tierra atrae a los cuerpos se denomina peso y la aceleración con que caen los cuerpos es (g), entonces la expresión anterior puede escribirse:
P= m . g
Pensemos sobre los siguientes hechos que se nos presentan en la naturaleza:
Una esferita que rueda horizontalmente por una mesa y a gran velocidad.
Cuando llega al extremo no se desplaza en línea recta ni uniformemente, su trayectoria es una curva.
Un satélite artificial lanzado desde la tierra tampoco se mueve en línea recta, sino que gira alrededor.
Sobre estos cuerpos actúa una atracción hacia la tierra, a causa de la cual los cuerpos levantados caen sobre la tierra, de la misma forma que el agua de los ríos fluye de las regiones altas a las bajas. Decimos que, todos los cuerpos que se hallan en la tierra o cerca de la tierra son atraídos hacia ella. Estos cuerpos a su vez atraen a la tierra.
La atracción no sólo se produce entre la tierra y los cuerpos que se encuentran sobre ella. Todos los cuerpos se atraen los unos a los otros. Se atraen la luna y la tierra. La tierra y todos los demás planetas que giran alrededor del sol son atraídos por él y también entre si.}
La atracción de todos los cuerpos del universo recibe el nombre de gravitación universal.
La fuerza con que un cuerpo es atraído hacía la tierra en un determinado lugar recibe el nombre de fuerza de gravedad.
Como puede notarse hemos establecido una diferencia entre gravitación y fuerza de gravedad.
Investigador: Equipo aulaestilo.
WEBGRAFIA: “LA FUERZA", www.aulaestilo.es.tl. Año: 2007.
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Los conceptos fundamentales de la física son: Materia - Antimateria - Partículas - Masa - Energía - Momento - Tiempo - Fuerza - Presión - Onda - Electricidad - Magnetismo - Temperatura - Entropía - Sistemas de unidades - Constantes físicas - inercia.
Materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos.
La antimateria es la contraparte de la materia. Su existencia confirma la teoría científica de la simetría universal que dice que cada elemento del universo tiene su contraparte.
Partícula. Cantidad muy pequeña de materia con entidad propia: electrón, protón, neutrón. Hay partículas: alfa, partícula emitida en muchas desintegraciones espontáneas formada por núcleos de átomos de helio. beta, partícula emitida en muchas desintegraciones espontáneas. Son electrones muy veloces.
La masa es la medida de la inercia de un cuerpo. Aunque es frecuente que se defina como la cantidad de materia contenida en un cuerpo, esta última definición es incompleta. Es un concepto central en la química, la física y disciplinas afines. En el Sistema Internacional de Unidades se mide en kilogramos.
La energía es una magnitud física abstracta, ligada al estado dinámico de un sistema cerrado y que permanece invariable con el tiempo. Todos los cuerpos, por el sólo hecho de estar formados de materia, contienen energía; además, pueden poseer energía adicional debido a su movimiento, a su composición química, a su posición, a su temperatura y a algunas otra propiedades. Por ejemplo, un sistema con energía cinética nula está en reposo. La variación de energía de un sistema es igual en magnitud al trabajo requerido para llevar al sistema desde un estado inicial al estado actual. El estado inicial es totalmente arbitrario.
Momento es un instante de tiempo.
En Física la palabra momento se usa en los siguientes contextos:
Momento de fuerza o Torque representado por las letras tau ( ) o M
Momento de inercia o segundo momento de área representado por las letras I o J
Momento de inercia que mide la inercia rotacional de un sólido, representado por la letra I.
Momento dipolar eléctrico representado por la letra P
Momento magnético representado por la letra μ (mu)
Momento lineal, también llamado cantidad de movimiento o ímpetu que equivale al producto de la masa por la velocidad y se representa por la letra p.
Momento angular, también llamado cantidad de movimiento angular o ímpetu angular, que equivale al producto vectorial del ímpetu por el vector de posición y se representa por la letra L.
El tiempo es la magnitud física que mide la duración o separación de las cosas sujetas a cambio, esto es, el período que transcurre entre dos eventos consecutivos que se miden de un pasado hacia un futuro, pasando por el presente. Es la magnitud que permite parametrizar el cambio y ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un presente y un futuro, y da lugar al Principio de causalidad, uno de los axiomas del método científico.
Fuerza. Se denomina fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo, es decir, de imprimirle una aceleración modificando su velocidad.
En física y disciplinas afines la presión, también llamada presión absoluta en aquellos casos que es necesario evitar interpretaciones ambiguas, se define como la fuerza por unidad de superficie:
donde: P es la presión, dF es la fuerza normal y dA es el área.
Una onda es una perturbación de alguna propiedad de un medio, que se propaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal o el vacío, y las propiedades que sufren la perturbación pueden ser también variadas, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético.
La electricidad es un fenómeno físico originado por cargas eléctricas estáticas o en movimiento y por su interacción. Cuando una carga se encuentra en reposo produce fuerzas sobre otras situadas en su entorno. Si la carga se desplaza produce también fuerzas magnéticas. Hay dos tipos de cargas eléctricas, llamadas positivas y negativas. La electricidad está presente en algunas partículas subatómicas. La partícula fundamental más ligera que lleva carga eléctrica es el electrón, que transporta una unidad de carga. Los átomos en circunstancias normales contienen electrones, y a menudo los que están más alejados del núcleo se desprenden con mucha facilidad. En algunas sustancias, como los metales, proliferan los electrones libres. De esta manera un cuerpo queda cargado eléctricamente gracias a la reordenación de los electrones. Un átomo normal tiene cantidades iguales de carga eléctrica positiva y negativa, por lo tanto es eléctricamente neutro. La cantidad de carga eléctrica transportada por todos los electrones del átomo, que por convención son negativas, esta equilibrada por la carga positiva localizada en el núcleo. Si un cuerpo contiene un exceso de electrones quedará cargado negativamente. Por lo contrario, con la ausencia de electrones un cuerpo queda cargado positivamente, debido a que hay más cargas eléctricas positivas en el núcleo.
Magnetismo. Se conoce como magnetismo en física a uno de los fenómenos por medio de los cuales los materiales ejercen fuerzas atractivas o repulsivas sobre otros materiales. El magnetismo forma junto con la fuerza eléctrica una de las fuerzas fundamentales de la física, el electromagnetismo.
La temperatura es un parámetro termodinámico del estado de un sistema que caracteriza el calor, o transferencia de energía.
Entropía (tendencia natural de la pérdida del orden) puede referirse a:
En física a:
Entropía termodinámica, una magnitud que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir un trabajo; es el grado de desorden que poseen las moléculas que integran un cuerpo.
Entropía de Kolmogorov objeto o dimensión estudiado en la física y matemáticas a partir de las homotecias.
Unidades de medida. Definen un conjunto básico de unidades de medida a partir del cual se derivan el resto. Existen varios sistemas de unidades:
Sistema Internacional de Unidades o SI: Es el sistema más usado. Sus unidades básicas son: el metro, el kilogramo, el segundo, el ampere, el kelvin, la candela y el mol.
Sistema Métrico Decimal: Primer sistema unificado de medidas.
Sistema Cegesimal o CGS.: Denominado así porque sus unidades básicas son el centímetro, el gramo y el segundo.
Sistema Natural: En el cual las unidades se escogen de forma que ciertas constantes físicas valgan exactamente 1.
Sistema Técnico de Unidades: Derivado del sistema métrico con unidades del anterior, todavía utilizado en la técnica por ser unidades muy intuitivas.
Sistema Inglés: Aún utilizado en los países anglosajones. Muchos de ellos lo están intentando reemplazar por el Sistema Internacional de Unidades.
Además de estos, existen unidades prácticas usadas en diferentes campos y ciencias.
Constante física. En ciencias se entiende por constante física el valor de una magnitud física cuyo valor, fijado un sistema de unidades, permanece invariable en los procesos físicos a lo largo del tiempo. En contraste, una constante matemática representa un valor invariable que no está implicado directamente en ningún proceso físico.
Inercia. Incapacidad que tienen los cuerpos de modificar por sí mismos el estado de reposo o movimiento en que se encuentran.
Investigador: Equipo aulaestilo.
WEBGRAFIA: “CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE LA FISICA", www.aulaestilo.es.tl. Año: 2007.
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