Apuntes de Física y Biología

Trabajo: decimos que realizamos un trabajo cuando la fuerza que aplicamos produce un desplazamiento en la dirección de ésta. Energía: Capacidad que tienen los cuerpos para producir transformaciones, como por ejemplo un trabajo. El Trabajo y la Energía son magnitudes escalares, es decir, no tienen dirección ni sentido En la definición de trabajo cabe destacar dos factores: 1-Sin desplazamiento no hay trabajo Cuando sostenemos una maleta en la mano, no existe trabajo porque no hay desplazamiento 2-El desplazamiento ha de producirse en la dirección de la fuerza. Todo desplazamiento perpendicular a la dirección de la fuerza no implica realización de trabajo. Podemos definir matemáticamente el trabajo como el producto de la Fuerza aplicada por el desplazamiento efectuado, si la fuerza y el desplazamiento tienen la misma dirección: Trabajo = Fuerza x Desplazamiento Cuando la trayectoria es rectilínea, el desplazamiento coincide con el espacio recorrido y por lo tanto se pue...

Cuando se desea desplazar un cuerpo que está en contacto con otro se presenta una fuerza de fricción que se opone a su deslizamiento. Fuerzas de fricción estática y dinámica La fricción es una fuerza tangencial, paralela a las superficies que están en contacto. Existen dos fuerzas de fricción: Estática , es la reacción que presenta un cuerpo en reposo oponiéndose a su deslizamiento sobre otra superficie, y Dinámica , su valor es igual a la fuerza que se requiere aplicar para que un cuerpo se deslice a velocidad constante sobre otro. Generalmente la fricción se expresa en coeficientes: Coeficiente de fricción estático , es la relación entre la fuerza máxima de fricción estática y la normal:  Coeficiente de fricción dinámico , es la relación entre la fuerza de fricción dinámica y la fuerza normal que tiende a mantener unidas a dos superficies: Ventajas y desventajas de la fricción La fricción presenta varias ventajas como sostener cualquier objeto de las mano...

Las condiciones de equilibrio son las leyes que rigen la estática. La estática es la ciencia que estudia las fuerzas que se aplican a un cuerpo para describir un sistema en equilibrio. Diremos que un sistema está en equilibrio cuando los cuerpos que lo forman están en reposo, es decir, sin movimiento. Las fuerzas que se aplican sobre un cuerpo pueden ser de tres formas: - Fuerzas angulares:  Dos fuerzas se dice que son angulares, cuando actúan sobre un mismo punto formando un ángulo. - Fuerzas colineales:  Dos fuerzas son colineales cuando la recta de acción es la misma, aunque las fuerzas pueden estar en la misma dirección o en direcciones opuestas. - Fuerzas paralelas:  Dos fuerzas son paralelas cuando sus direcciones son paralelas, es decir, las rectas de acción son paralelas, pudiendo también aplicarse en la misma dirección o en sentido contrario. A nuestro alrededor podemos encontrar numerosos cuerpos que se encuentran en equilibrio. La explicación física par...

La primera ley de Newton, establece que un objeto permanecerá en reposo o con movimiento uniforme rectilíneo al menos que sobre él actúe una fuerza externa. Puede verse como un enunciado de la ley de inercia, en que los objetos permanecerán en su estado de movimiento cuando no actuan fuerzas externas sobre el mismo para cambiar su movimiento. La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros. La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera: F = m a Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, ...

Un movimiento circular es el que se efectúa en un mismo plano y es el movimiento  más simple en dos dimensiones.  Un cuerpo describe un movimiento circular cuando  gira alrededor de un punto fijo central llamado eje de rotación Ángulo:Es la abertura comprendida entre dos radios cualesquiera, que limitan un arco de  circunferencia.     Radián: Es  el  ángulo  central  al  que  corresponde  un  arco  de  longitud  igual  al  radio.  La  equivalencia de un radián en grados sexagesimales se determina sabiendo que:     2πr = 360°. Si r = 1, entonces π = 180°.    π = 3.1416 entonces,       1 radián = 57º 17’ 45’’ = 57.29583º     Para precisar la posición de un objeto colocado encima de un disco que esté girando,  se toma como origen del sistema de referencia al centro de la trayectoria circular; así,  el vector que indic...

Movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA)  El movimiento circular uniformemente acelerado se presenta cuando un móvil con trayectoria circular aumenta o disminuye en cada unidad de tiempo su velocidad angular en forma constante, por lo que su aceleración angular permanece constante.  Velocidad angular instantánea La velocidad angular instantánea representa el desplazamiento angular efectuado por un móvil en un tiempo muy pequeño, que casi tiende a cero.  Velocidad angular media  Cuando durante el movimiento circular de un móvil su velocidad angular no permanece constante, sino que varía, decimos que sufre una aceleración angular. Cuando la velocidad angular varía es conveniente determinar cuál es el valor de su aceleración angular media, misma que se expresa de la siguiente manera Aceleración angular instantánea    Cuando en el movimiento acelerado de un cuerpo que sigue una t...

Un proyectil es un objeto al cual se ha comunicado una velocidad inicial y se ha dejado en libertad para que realice un movimiento bajo la acción de la gravedad   El movimiento parabólico,, consiste en lanzar un cuerpo con una velocidad que forma un ángulo α con la horizontal. En la dirección horizontal el movimiento del proyectil es rectilíneo y uniforme ya que en esa dirección la acción de la gravedad es nula y consecuente, la aceleración también lo es. En la dirección vertical, sobre el proyectil actúa la fuerza de gravedad que hace que el movimiento sea rectilíneo uniformemente acelerado, con aceleración constante. Para resolver problemas de tiro parabólico oblicuo se descompone la velocidad del cuerpo en sus componentes rectangulares, usando las siguientes expresiones: Al conocer la velocidad inicial vertical se puede calcular la altura máxima y el tiempo que el cuerpo tarda en subir considerando que fue lanzado en tiro vertical, por lo que se usan las ecuacio...

ž Caída libre  Un cuerpo tiene una caída libre si desciende sobre la superficie de la Tierra sin sufrir ninguna resistencia originada por el aire. De manera práctica, cuando La resistencia del aire sobre los cuerpos se puede despreciar por ser tan pequeña es posible interpretar su movimiento como una caída libre. La aceleración de la gravedad es una magnitud vectorial cuya dirección está dirigida hacia el centro de la Tierra; además, su valor varía según el lugar, pero para fines prácticos se considera en forma aproximada como: g = ‐ 9.8 m/s2 El signo menos es porque la aceleración de la gravedad está dirigida hacia abajo. Todos los cuerpos ya sean grandes o pequeños, en ausencia de fricción, caen a la Tierra con la misma aceleración. La aceleración gravitacional produce sobre los cuerpos con caída libre un movimiento uniformemente variado. Para resolver problemas de caída libre se utilizan las mismas ecuaciones del MRUA, pero se acostumbra cambiar: a) la letra a...

Lo que caracteriza a un MRUA del MRU, es que en el primero se presenta una aceleración. Aceleración: Cuando la velocidad de un móvil no permanece constante, es decir, cuando cambia, decimos que tiene una aceleración. La aceleración se define como la variación de la velocidad de un móvil en cada unidad de tiempo, su magnitud se puede obtener de la siguiente ecuación: En  un  movimiento  rectilíneo  uniformemente  acelerado  (MRUA)  la  velocidad experimenta cambios iguales en cada unidad de tiempo. En este movimiento el valor  de la aceleración permanece constante al transcurrir el tiempo. Cuando se grafican los datos de velocidad de un móvil en función del tiempo, la  pendiente  de  la  curva  obtenida  al  unir  los...

MRU Para comprender el MRU primero vamos a dar a conocer las definiciones que nos ayudarán a entender mejor el tema. Distancia y desplazamiento La distancia recorrida por un móvil es una magnitud escalar, ya que sólo interesa saber cuál fue la magnitud de la longitud recorrida por el móvil durante su trayectoria seguida, sin importar en qué dirección lo hizo. En cambio, el desplazamiento de un móvil es una magnitud vectorial porque corresponde a una distancia medida en una dirección particular entre dos puntos, el de partida y el de llegada. Velocidad y rapidez Generalmente se usan como sinónimos de manera equivocada; no obstante, la rapidez es una cantidad escalar que únicamente indica la magnitud de una velocidad; y la velocidad es una magnitud vectorial, pues para quedar bien  definida requiere que se señale además de su magnitud, su dirección y su sentido. La velocidad se define como el desplazamiento realizado ...