MRUV, leyes de Newton y energía: teoría de física básica

MRUV

Qué es: trayectoria recta y aceleración constante.

Datos: velocidad inicial, velocidad final, aceleración, tiempo y desplazamiento.

Velocidad vs. aceleración: la velocidad indica qué tan rápido y hacia dónde se mueve. La aceleración indica qué tan rápido cambia la velocidad.

Signo de la aceleración: depende del sentido positivo elegido.

Acelerado: velocidad y aceleración tienen el mismo sentido.

Frenado: velocidad y aceleración tienen sentidos opuestos. Si el cuerpo se detiene, v_f = 0.

Método: elige la ecuación que contenga tu incógnita y no incluya datos que no conoces. Expresa el resultado con unidades del Sistema Internacional (SI).

Dinámica y leyes de Newton

1.ª ley (inercia): si ΣF = 0, el cuerpo permanece en reposo o con velocidad constante.

2.ª ley: la fuerza resultante es igual a la masa por la aceleración.

3.ª ley: acción y reacción son iguales y opuestas, y actúan sobre cuerpos distintos.

Fuerzas equilibradas vs. acción-reacción: las equilibradas actúan sobre el mismo cuerpo. Las de acción-reacción actúan sobre dos cuerpos diferentes.

Fuerzas

• Peso: vertical y hacia abajo, se mide en newtons (N). La masa se mide en kilogramos (kg).
• Normal: perpendicular a la superficie. No siempre es igual al peso.
• Tensión: la ejerce la cuerda, a lo largo de ella.
• Fricción cinética: se opone al deslizamiento. Depende de μ_k y de la fuerza normal.

Calor y temperatura (solo teoría)

Calor: transferencia de energía por diferencia de temperatura. No es una sustancia.

Sentido: el calor fluye del cuerpo más caliente al más frío.

Equilibrio térmico: los cuerpos tienen la misma temperatura y no existe transferencia neta de calor.

Masa y temperatura: dos cuerpos de distinta masa pueden tener la misma temperatura.

Energía y conservación

Cinética: energía asociada al movimiento.

Potencial gravitatoria: depende de la altura vertical respecto a un nivel cero elegido, no de la longitud de la rampa.

Potencial elástica: energía almacenada en el resorte, con constante k y deformación x.

Energía mecánica: suma de todas las energías. Sin fricción ni resistencia del aire, la energía inicial es igual a la final.

Transformaciones

Bloque que baja y comprime un resorte: gravitatoria → cinética → elástica.

Resorte que impulsa un bloque rampa arriba: elástica → cinética → gravitatoria.

Rapidez cero: en el reposo inicial, en la compresión máxima y en la altura máxima.

Unidad: joule (J).