TÍTULO: INVESTIGUEMOS FÍSICA V1 Pág.
Contenido 1
El mundo físico 1
Introducción 2
La física y otras ciencias 3
La física 3 La química 3 La biología 3 La astronomía 3 La geología 3 La ingeniería 3
Galileo Galilei (imagen) 4
Fragmento de uno de los últimos diálogos de Galileo (taller 1) 4
La medida en la física 5
Origen 5
Unificación 5
Sistema internacional de unidades 5
El metro 5 El kilogramo 6 El segundo 6 Múltiplos y submúltiplos 6 Múltiplos (tabla) 7 Submúltiplos (tabla) 7 Otros sistemas 7
Notación científica (medida) 7
Como se expresa un numero en notación científica 8
Ejemplos de notación científica 8
Conversión de unidades 8
Ejemplos de conversión de unidades 8
Taller 2: Primeros pasos en la medición 9
El proceso de medición 10 Clases de medición 10 Medición directa 10 Medición indirecta 10 Medida de la longitud 10 El calibrador o Vernier 10 Calibrador (imagen) 10 Proceso de medición 11
Proceso de medición (esquema) 11
El tornillo micrométrico o Palmer 12
Tornillo micrométrico (dibujo) 12
Medida de la masa 12
Medida del tiempo 12
Taller 3 13
Taller 4: Notación científica 14
Ideas fundamentales (el mundo físico) 15
Glosario (el mundo físico) 15
Tamaño y estructura del universo 15
Evaluación: el mundo físico 16
Magnitudes físicas 18
Taller 5: Magnitudes escalares y vectoriales 19
Tratamiento matemático 19
Vectores 19
Escalares 19
Taller 6: Vectores y su representación 20
Características de un vector 20
Magnitud o modulo del vector 20
Dirección de un vector 20
Sentido de un vector 20
Operaciones con vectores 21
Producto de un vector por un escalar 21
Suma de vectores 21
Diferencia de vectores 22
Taller 7: Componentes rectangulares de un vector 23
Suma de vectores por descomposición rectangular 23
Rene descartes (1596-1650) (biografía) 24
Taller 8: Relaciones entre magnitudes 25
Magnitudes directamente proporcionales (gráfica) 25
Tabla de datos 25
Gráfica 25
Análisis de la gráfica 26
Ecuación que liga las variables 26
Calculo de la constante de proporcionalidad 26
Predicción de nuevas situaciones 26
Proporcionalidad lineal 27
Taller 9: Magnitudes inversamente proporcionales 28
Ideas fundamentales (magnitudes físicas) 30
Glosario (magnitudes físicas) 30
Evaluación: magnitudes físicas 31
Cinemática del movimiento rectilíneo 33
La mecánica 34
El movimiento 34
Posición de un cuerpo 34
Desplazamiento 35
Taller 10: Gráficos posición contra tiempo 36
Arquímedes (287-212 a. c.) (biografía) 37
Velocidad 38
Velocidad media 38
Rapidez media 38
Velocidad instantánea 39
Taller 11: Unidades de velocidad 40
Movimiento uniforme 41
Taller 12: Problemas de movimiento uniforme 42
Problemas sobre dos cuerpos con M.U 43
Movimiento con velocidad variable 44
Concepto de aceleración 44
Unidades de aceleración 44
Galileo Galilei (1564-1542) (biografía) 44
Taller 13: Aceleración 45
Movimiento uniforme acelerado (M.U.A.) 45
Descripción del movimiento 46
Ecuaciones del M.U.A 46
Taller 14: (M.U.A.) 48
Caída libre 50
Descripción del movimiento (caída libre) 50
Características del movimiento de caída libre 50
Ecuaciones de caída libre 50
Taller 15: Caída de los cuerpos 51
Calculo de la gravedad 51
Movimiento rectilíneo 52
Movimiento uniforme 52
Movimiento uniformemente acelerado 52
Ideas fundamentales (cinemática del movimiento rectilíneo) 53
Glosario (cinemática del movimiento rectilíneo) 53
Francisco Bacon (1561-1626) (biografía) 54
Evaluación (cinemática del movimiento rectilíneo) 55
Leonardo da Vinci (1452-1519) 56
Cinemática del movimiento en el plano 57
Movimiento en el plano 58
Introducción 58
Relatividad del movimiento 58
Sistema de referencia 58
Relatividad de la trayectoria 58
Velocidad relativa 58
Movimiento en el plano con velocidad constante 59
Taller 16: Movimiento relativo 60
Velocidades relativas 60
Movimiento en el plano con aceleración constante 61
Movimiento semiparabolico 61
Descripción del movimiento semiparabolico 61
Taller 17: Ecuación del movimiento parabólico 62
Taller 18 63
Movimiento de proyectiles 64
Descripción del movimiento de proyectiles 64
Ecuaciones del movimiento de proyectiles 64
Componentes de la velocidad 64
Tiempo de vuelo del proyectil 65
Alcance horizontal del proyectil 65
Taller 19: Problemas sobre lanzamiento de proyectiles 66
Movimiento circular uniforme: M.C.U 67
Conceptos y ecuaciones del M.C.U 67
Frecuencia 67
Periodo 67
Velocidad lineal o tangencial 67
Velocidad angular 67
Relación entre la velocidad lineal y la velocidad tangencial 68
Aceleración centrípeta 68
Deducción de la fórmula de aceleración centrípeta 68
Taller 20: Problemas sobre movimiento circular uniforme 69
Ideas fundamentales (cinemática del movimiento en el plano) 70
Glosario (cinemática del movimiento en el plano) 70
Einstein Albert (1879-1955) (biografía) 71
Evaluación (cinemática del movimiento en el plano) 72
Dinámica 74
Introducción (dinámica) 75
Concepto de fuerza 75
Taller 21: Carácter vectorial de la fuerza 76
Primera ley de Newton. Ley de la inercia 77
Taller 22: Inercia 78
Segunda ley de Newton. Ley del movimiento 79
Relación entre la aceleración y la fuerza 79
Relación entre la aceleración y la masa (esquema) 80
Taller 23: Segunda ley de Newton 81
Problemas de aplicación de la segunda ley de Newton 82
Hooke, Robert (biografía) 83
Tercera ley de Newton: Ley de acción y reacción 84
Fuerzas mecánicas especiales 84
Peso de un cuerpo 84
Cuerpo apoyado en una superficie horizontal (imagen) 85
Cuerpo apoyado sobre un plano inclinado (imagen) 85
Fuerza normal 85
Cuerpo sobre una superficie horizontal (imagen) 85
Cuerpo sobre un plano inclinado (imagen) 85
Cuerpo suspendido de un hilo atado en una superficie vertical (imagen) 85
Fuerzas de tensión 85
Péndulo oscilante (imagen) 85
Cuerpo levantado por una cuerda que pasa por una polea (imagen) 85
Sistemas de cuerpos ligados por una cuerda (imagen) 85
Taller 24: Tercera ley de newton 83
Taller 25: Fuerzas mecánicas 87
Hipatia (350-415) (biografía) 89
Taller 26: El rozamiento 90
Medida del coeficiente del rozamiento estático 90
Fuerzas elásticas recuperadoras 92
Relación entre la fuerza recuperadora, y la deformación (gráfica) 94
Taller 27 94
Fuerza centrípeta y centrífuga 94
Taller 28 95
Discurso ante el congreso estudiantil para el desarme 96
Ideas fundamentales (dinámica) 97
Glosario (dinámica) 97
Evaluación: Dinámica 98
Evaluación semestral física 10 100
Newton Isaac (1642-1727) 101
Estática 102
Definición de estadística 103
Equilibrio de un cuerpo 103
Primera condición de equilibrio: equilibrio de traslación 103
Ecuaciones para la primera condición de equilibrio 103
Taller 29: Primera condición de equilibrio 104
Metodología para la solución de problemas de estática 105
Momento de fuerza o torque 107
Unidades de torque 108
S.I: (unidades de torque) 108
Segunda condición de equilibrio: equilibrio de rotación 109
Taller 30: Segunda condición de equilibrio 110
Centro de gravedad de un cuerpo 113
Centro de masa de un cuerpo 113
Aplicaciones 113
La palanca 113
Polea fija 114
Polea móvil 115
Polipastos 115
Una polea fija y varias móviles 115
Varias poleas fijas y varias móviles 115
Centro de gravedad y centro de masa: Taller 31 117
Ideas fundamentales (estática) 118
Glosario (estática) 118 Estática: Evaluación 119 Gravitación 121 Introducción (gravitación) 122 Agricultura y calendario 122 Mesopotamia 122 Egipto 122 China 122 América Pre-colombina 122 La astronomía en Grecia 123 Tales de Mileto 123 Ferecides de Lenos 123 Anaximandro de Mileto 123 Anaxímenes de Mileto 123 Pitágoras 123 Platón 123 Anaxágoras 124 Eudoxo de Cnido 124 Aristóteles 124 Heráclides 124 Aristarco de Somos 124 Hiparco 124 Tolomeo 124
De la edad media a la revolución científica 125
Copérnico 125
Los siete postulados de Copérnico 125
Tycho Brahe 125
Juan Kepler 125
Leyes de Kepler 125
Ley de las órbitas 125
Ley de las áreas 125
Ley de los períodos 125
La luna y sus fases: Taller 32 126
La cultura griega (tabla cronológica) 127
La astronomía moderna: Taller 33 128
Galileo se retracta (la astronomía moderna) 128
Ley de la gravitación universal 129
Movimiento de satélites 130
Movimiento de la luna y la tierra (imagen) 130
La masa de la tierra: Taller 34 131
Radio ecuatorial y masa de los planetas (tabla) 131
Altura de los satélites 131
Las fases de la luna 132
Las fases de la luna (imagen) 132
Luna nueva 132
Cuarto creciente 132
Luna llena 132
Cuarto menguante 132
Gravitación: Ideas fundamentales (glosario) 133
Evaluación (gravitación) 134
Trabajo y energía (Introducción) 136
Concepto de trabajo 137
Unidades de trabajo 138
Equivalencia entre julios y ergios 138
Problemas sobre trabajo: Taller 35 139
Energía cinética 141
Unidades de energía cinética: Taller 36 143
Problemas sobre energía cinética: Taller 37 144
Energía potencial gravitacional 145
Energía potencial elástica 145
Taller 38 146
Ley de la conservación de la energía 147
Conservación de la energía mecánica 147
Ideas fundamentales (trabajo y energía) 149
Glosario (trabajo y energía) 149
Evaluación (trabajo y mecánica) 150
Impulso y cantidad de movimiento 152
Introducción (impulso y cantidad de movimiento) 153
Impulso y cantidad de movimiento 153
Unidades de impulso y cantidad de movimiento 154
Unidades de cantidad de movimiento 154
Kepler Johannes (1571-1630) (bibliografía) 154
Taller 39 155
Cantidad de movimiento de un sistema de partículas 156
Fuerzas externas e internas de un sistema 157
Conservación de la cantidad de movimiento 157
Principio de conservación de la cantidad de movimiento 157
Choques elásticos e inelásticos 158
Problemas resueltos (choques elásticos e inelásticos) 158
Taller 40 160
Choques de cuerpos que no se mueven sobre una misma línea recta 162
Taller 41 163
Ideas fundamentales (impulso y cantidad de movimiento) 165
Glosario (impulso y cantidad de movimiento) 165
Evaluación (impulso y cantidad de movimiento) 166
Mecánica de fluidos 168
Introducción (mecánica de fluidos) 169
Ramas de la mecánica de los fluidos 169
Hidrostática 169 Hidrodinámica 169 Neumática 169 Hidráulica 169 Densidad: Taller 42 170 Presión 171 Unidades de presión 171
Taller 43: Analiza el concepto de presión 172
Presión hidrostática 172
Taller 44: Paradoja hidrostática 173
Presión atmosférica 174
Principio de pascal 175
Principio de Arquímedes 175
Taller 45: Aplicación del principio de pascal 176
Taller 46: Redescubre el principio de Arquímedes 177
Fluidos en movimiento. Ecuación de continuidad 179
Teorema de Bernoulli 179
Taller 47: Dimensiones del gasto 181
Aplicaciones del teorema de Bernoulli 181
Arquímedes y su imaginación 182
Ideas fundamentales (mecánica de fluidos) 183
Glosario (mecánica de fluidos) 183
Evaluación (mecánica de fluidos) 184
Calor y temperatura 186
Desarrollo histórico de la termodinámica 187
El termoscopio de Galileo 187
El termoscopio de Galileo (imagen) 187
El termómetro 187
Desarrollo histórico de la termodinámica (lectura): Taller 48 188
Temperatura 189
Equilibrio térmico 189
Termómetro de gas (dibujo) 189
Medición de la temperatura 189
Escala Celsius o Centígrada 190
Escala Fahrenheit 190
Taller 49: Conversión de escalas de temperatura 191
Dilatación térmica 192
Dilatación lineal 192
Coeficientes de dilatación de algunas sustancias (tabla) 193
Dilatación superficial 193
Taller 50: Dilatación cúbica 194
Coeficiente de dilatación cúbica de algunas sustancias 194
Calor 195 Unidades de calor 195 Caloría 195 Kilocaloría 195 Capacidad calórica 196 Calor específico 196
Calor especifico de algunas sustancias (tabla) 196
Taller 51: Problemas resueltos (calor) 197
Calor latente 199
Calor latente de algunas sustancias (tabla) 199
Trabajo y calor 199
Un caloría equivale a 4.186 julios (imagen) 200
Taller 52: Medida del calor latente 201
Primera ley de la termodinámica 203
Proceso isobárico 204
Proceso isocoro o isovolumétrico 204
Proceso isotérmico 204
Proceso adiabático 204
Taller 53: Problemas sobre la primera ley de la termodinámica 205
Segunda ley de la termodinámica 206
Taller 54: Problemas sobre la segunda ley de la termodinámica 208
James watt 8lectura) 209
Ideas fundamentales (calor y temperatura) 210
Glosario (calor y temperatura) 210
Evaluación (calor y temperatura) 211
Evaluación final (física) 213
