APRENDE FÍSICA
División de la Física
Física Clásica
La física clásica es una rama de la física que estudia el movimiento de los objetos con las leyes que básicas del movimiento. La física clásica surge con la publicación en 1687 de las Leyes de Newton, formulación matemática de Isaac Newton (1643-1727) en su obra Philosophiae naturalis principia mathematica. Las Leyes de Newton son la base de la física y de la mecánica clásica.
La física clásica se divide en las siguientes disciplinas:
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Termodinámica
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Acústica
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óptica
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Electromagnetismo
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Mecánica
(Cinemática y Dinámica)
Termodinámica
Es la rama de la ciencia que se encarga de estudiar las transformaciones de la energía en las que se emplean calor, trabajo mecánico, cambios de temperatura, presión, volumen en los gases y la relación de estas transformaciones con las propiedades de la materia.
Acústica
Es la rama de la física que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, las cuales son ondas mecánicas que se propagan a través de la materia, tanto sólida como líquida o gaseosa (no pueden propagarse en el vacío). La acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. La acústica considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s o 1235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 20 °C).
Electromagnetismo
Es la rama de la física que estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos. El electromagnetismo describe la interacción de partículas cargadas positivas o negativas y la generación de corrientes eléctricas o campos magnéticos por la circulación de las cargas eléctricas sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.
Óptica
Es la rama de la física que se encarga de estudiar el comportamiento y las propiedades de la luz, incluidas sus interacciones con la materia. La óptica generalmente describe el comportamiento de la luz visible, de la radiación ultravioleta y de la radiación infrarroja. A si como también de los rayos X, las microondas y las ondas de radio ya que muestran propiedades similares. La mayoría de los fenómenos ópticos pueden explicarse utilizando la descripción electrodinámica clásica de la luz. Sin embargo, la óptica geométrica, trata la luz como una colección de rayos que viajan en línea recta y se desvían cuando atraviesan o se reflejan en las superficies.
Mecánica
La mecánica a la vez se divide en dos ramas la Cinemática que estudia el movimiento sin importar las causas del mismo y la Dinámica que se encarga de estudiar las fuerzas que causan el movimientos de los cuerpos.
Cinemática
La cinemática es una rama de la física que estudia el movimiento de los objetos y su trayectoria en función del tiempo, sin tomar en cuenta el origen de las fuerzas que lo mueven. Las variables que se toma en consideración son: el desplazamiento “d”, el tiempo “t”, la velocidad “v” y la aceleración “a”. Por lo que, la cinemática contempla los siguientes tipos de movimiento:
Rapidez
La rapidez es una magnitud que describe el movimiento que realiza un objeto, cubriendo una distancia en determinado tiempo además de cambiar de dirección, un ejemplo seria correr en un partido de futbol, correr en el parque. Las unidades que utiliza son m/s, km/h, milla/h.
Velocidad
Es el movimiento que realiza un objeto cubriendo distancias iguales en tiempos iguales y en línea recta, se dice que es una cantidad vectorial por que cumple con los conceptos de un vector. Un ejemplo de este movimiento es cuando una auto viaja en línea recta a la misma velocidad por determinado tiempo siempre y cuando no acelere esto es aumente su velocidad, como 80 km/h al sur.
Aceleración
La aceleración es el cambio de la velocidad respecto al tiempo, puede ser positivo o negativo. Esto es, cuando arranca desde el reposo un auto este acelera por que esta cambiando su velocidad constantemente hasta llegar a la velocidad deseada, ahora, cuando frenamos este disminuye la velocidad hasta detenerse por completo, se dice que se desacelero.
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (M.R.U.A.)
Un objeto en movimiento experimenta en el movimiento rectilíneo uniformen acelerado cuando su aceleración es constante, por lo que se puede determinar por medio de ecuaciones, la distancia que recorrerá el tiempo que mantenga la aceleración, como también se puede predecir a qué velocidad final tendrá en determinado tiempo.
Movimiento en caída libre
Un objeto cae en línea recta desde cierta altura experimentando la aceleración 9.81 m/s^2 debida a la gravedad del planeta.
Movimiento parabólico
Es la composición de dos movimientos rectilíneos: uno horizontal y de velocidad constante, y otro vertical con velocidad variable y aceleración constante.
Dinámica
Es una rama de la mecánica que estudia las fuerzas que causan el origen del movimiento de los objetos, dentro de esta rama de la física se estudia las fuerzas que interactúan entre dos objetos y que de alguna forma hacen que uno de los objetos se acelere o se encuentre en reposo, por ello, las leyes de Newton toman un papel enorme e interesante ya que a través de ellas podemos analizar las fuerza y poder responder muchas preguntas respecto de los cuerpos en movimiento.
Primera Ley de Newton
La Primera Ley de Newton afirma que un objeto se mantendrá en reposo o en Movimiento rectilíneo uniforme constante a no ser que una fuerza externa actúe sobre él.
Esta ley solo se aplica a los problemas estándares de los objetos que tienen una fuerza interna neta de 0. Debemos tener en cuenta que los cuerpos tienen fricción por lo que se debe de tener en cuenta para que los cálculos sean correctos.
Segunda Ley de Newton
La Segunda Ley de Newton nos ayuda a entender por qué cuando se aplica una fuerza a un objeto este inicia un movimiento. Al despejar la aceleración, podemos determinar que, si a un objeto se le aplica una fuerza muy grande con respecto a una masa pequeña, este, se moverá con una aceleración muy grande. Si, al contrario, aplicamos una fuerza pequeña a un objeto con masa muy grande este se moverá muy lentamente. Donde F representa la fuerza neta del objeto, m es la masa del objeto y a es la aceleración. Esta fórmula ayuda a estudiar los resultados que una misma fuerza ejerce sobre objetos de diferente masa.
Tercera Ley de Newton
La Tercera Ley de Newton estipula que todas las fuerzas del Universo ocurren en pares, o sea, tienen una fuerza de igual magnitud, pero sentido opuesto. La Tercera Ley indica que, si existe una fuerza externa, tal fuerza será contrarrestada por otra igual, pero en la dirección opuesta. La Ley también aplica a las fuerzas internas que la mantienen de este modo en reposo, ya que, no conseguirá producir fuerza neta sobre la totalidad del sistema para ponerse en movimiento. Sólo la interacción con otro objeto externo podrá moverlo.
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