Fundamentos de Física: Conceptos Clave y Aplicaciones

El Método Científico

1. Observación
2. Objetivo de la investigación
3. Hipótesis
4. Experimento
5. Mediciones
6. Análisis de las mediciones
7. Conclusión
8. Informe

Magnitudes Físicas

Una magnitud física es una propiedad de la materia que se puede medir. Ejemplos: masa, peso, densidad, temperatura, longitud.

Medir es comparar una magnitud con una unidad de patrón. ¿Qué es medir? Obtener un número seguido de la unidad.

Tipos de Magnitudes

• Magnitudes Fundamentales: Son las más simples, a partir de las cuales se obtienen las derivadas. Son 7.
• Magnitudes Derivadas: Son las que se obtienen de las fundamentales. Ejemplos: velocidad, aceleración, fuerza, densidad, etc.

El Movimiento

¿Qué es el movimiento? Es el cambio de lugar de un sitio a otro respecto de un observador.

¿Qué significa el movimiento relativo? Depende del observador desde donde se mire.

Trayectoria y Desplazamiento

• Trayectoria: Es el recorrido del cuerpo de una posición a otra. Tipos de trayectorias: parabólicas, circulares, elípticas, rectas.
• Desplazamiento: Es el camino en línea recta entre dos puntos. Hay un único desplazamiento e infinitas trayectorias.

Magnitudes Vectoriales y Escalares

• Magnitudes Vectoriales: Son aquellas que tienen un valor, dirección y sentido. Ejemplos: velocidad, fuerza, aceleración, peso, trayectoria.
• Magnitudes Escalares: Son aquellas que no necesitan indicar el sentido ni la dirección, solo el valor de la magnitud. Ejemplos: tiempo, masa, volumen, temperatura, densidad.

Velocidad y Aceleración

• Velocidad: Es una magnitud vectorial que es igual al cociente entre la distancia recorrida y el tiempo.
• Aceleración: Es una magnitud vectorial que es igual al cociente entre el cambio de la velocidad dividido por el tiempo.

Tipos de Movimiento

• Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU): Es aquel que mantiene una velocidad constante y no tiene aceleración.
• Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA): Tiene aceleración y cambia la velocidad.
• Caída Libre: Todos los cuerpos caen con una aceleración que se llama aceleración de la gravedad y es un MRUA.

Dinámica y Fuerzas

Dinámica: Es la parte de la física que estudia las fuerzas.

Fuerza

Hay dos formas de definir la fuerza:

1. Por el efecto que producen: Las fuerzas pueden provocar dos efectos: el movimiento y romper o deformar un objeto.
2. Por el contacto: Cuando no hay contacto, se dice que la fuerza es a distancia o fuerza de la naturaleza. Hay 5 fuerzas de la naturaleza:

Fuerzas de la Naturaleza

1. Gravitatoria: Para que se ejerza una fuerza gravitatoria, los cuerpos deben tener masa.
2. Eléctrica y Magnética: Los cuerpos tienen que tener cargas eléctricas (pueden ser - o +). Cargas del mismo signo se repelen y las de distinto signo se atraen.
3. Nuclear Fuerte
4. Nuclear Débil
5. Por Contacto: Incluye la fuerza de rozamiento.

Sistemas de Fuerzas

1. Caso 1: Cuando las fuerzas van en el mismo sentido, se suman.
2. Caso 2: Cuando van en sentido contrario, se restan las fuerzas.
3. Caso 3: Cuando las fuerzas son perpendiculares entre ellas.