Fundamentos de Física y Astronomía: Conceptos Esenciales

Fuerzas: Conceptos Básicos

🔹 Efectos de la fuerza

• Cambia la posición.
• Cambia el movimiento (velocidad o dirección).
• Produce deformación.

🔹 Tipos de fuerzas

• Contacto: empujar, tirar.
• A distancia: por ejemplo, la gravedad.

🔹 Medida

• Unidad: newton (N).

🔹 La fuerza como vector

Tiene los siguientes elementos:

• Intensidad (valor en N).
• Dirección (línea de acción).
• Sentido (hacia dónde se aplica).
• Punto de aplicación.

🔹 Suma de fuerzas

• Mismo sentido → se suman (ej. 15 N + 15 N = 30 N).
• Sentido contrario → se restan (ej. 15 N − 10 N = 5 N; gana la mayor).

👉 Resultante:

• Dirección: la misma.
• Sentido: el de la fuerza mayor.

🔹 Fuerza y movimiento

Fórmula fundamental: F = m · a

🔹 Deformación (Ley de Hooke)

La Ley de Hooke establece que:

• x = alargamiento.
• k = constante elástica.
• F = fuerza.

👉 A mayor fuerza, mayor deformación.

🔹 Idea clave final

• La fuerza mueve o deforma.
• La resultante determina el efecto final.

Dinámica y Leyes de Newton

🔹 1. Ley de Hooke (muelles)

Sirve para calcular cuánto se estira un muelle: F = k · ΔL

• F → fuerza (N).
• k → constante elástica (N/m).
• ΔL → alargamiento (m).

📌 Instrumento: dinamómetro.

🔹 2. Leyes de Newton

1ª Ley – Inercia

• Un cuerpo sigue en reposo o movimiento uniforme si no hay fuerza neta.
• Si se detiene, es por el rozamiento.

2ª Ley – Fuerza

F = m · a

• La aceleración depende de la fuerza (F) y la masa (m).

3ª Ley – Acción-reacción

• Si empujas algo, ese algo te empuja con la misma fuerza, en la misma dirección pero en sentido contrario.

🔹 3. Dinámica

Estudia la relación entre fuerzas y movimiento.

👉 Fuerza resultante (F neta): suma de todas las fuerzas.

🔹 4. Peso

Es la fuerza con la que la Tierra atrae un cuerpo: P = m · g

• P → peso (N).
• m → masa (kg).
• g → gravedad (Tierra: 9,8 m/s²; Luna: 1,6 m/s²).

⚠️ Muy importante: La masa no cambia, pero el peso sí depende de la gravedad.

El Universo y el Sistema Solar

🔹 Universo y galaxias

• El universo está formado por galaxias (grupos de miles de millones de estrellas).
• Tipos: Espirales, Elípticas e Irregulares.
• Nuestra galaxia: Vía Láctea (espiral).

🔹 Estrellas

• Bolas de gas caliente que emiten luz propia (ej. el Sol).

🔹 Sistema Solar

Formado por el Sol y los cuerpos que giran a su alrededor.

Planetas

1. Mercurio
2. Venus
3. Tierra
4. Marte
5. Júpiter
6. Saturno
7. Urano
8. Neptuno

• Internos (rocosos): Mercurio, Venus, Tierra, Marte.
• Externos (gaseosos): Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno.

🔹 Otros cuerpos celestes

• Satélites: Giran alrededor de planetas (ej. Luna).
• Asteroides: Cuerpos rocosos (cinturón entre Marte y Júpiter).
• Cometas: Hielo, polvo y rocas (ej. Cometa Halley).
• Planetas enanos: No han limpiado su órbita (ej. Ceres, Plutón, Eris).

🔹 Movimientos planetarios

• Traslación: Giro alrededor de otro astro (Tierra: 365,25 días).
• Rotación: Giro sobre sí mismo (Tierra: 24 horas).