Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y ejercicios de Física de Universidad

Cinemática del Movimiento Armónico Simple

La ecuación del MAS se puede obtener a partir de la expresión de la fuerza restauradora, realizando las integraciones correspondientes. Imagina un muelle que oscila; en su extremo hemos colocado un lápiz que va marcando las posiciones que ocupa en un papel que se va desplazando hacia su izquierda. Aparece una gráfica que se va repitiendo a intervalos iguales de tiempo; esta representación coincide con la de la función trigonométrica seno o coseno. Ahora buscamos un modelo que nos permita encontrar la ecuación del MAS. Imagina que colocamos delante del muelle un disco que gira con velocidad y con un saliente en un determinado lugar de su borde. Controlamos la velocidad de giro del disco de forma... Continuar leyendo "Explorando el Movimiento Armónico Simple, Reflexión, Refracción y Difracción de Ondas" »

Introducción a la Mecánica de Fluidos

El término fluido se designa indistintamente a líquidos y gases. Los átomos o moléculas que los forman tienen una gran libertad de movimiento. En los líquidos, esta libertad no es completa y depende de su viscosidad, originada por el rozamiento de las moléculas. Los líquidos son difícilmente compresibles debido a la aparición de poderosas fuerzas repulsivas cuando sus moléculas están muy próximas. En los gases, las moléculas tienen total libertad de movimiento, ocupando el espacio que los contiene; asimismo, su densidad es menor.

Fluidos Perfectos vs. Fluidos Reales

Un fluido perfecto carece de viscosidad. Este es un caso ideal, en contraposición a los fluidos reales, que son más o menos viscosos.... Continuar leyendo "Mecánica de Fluidos: Fundamentos y Principios" »

Conceptos Fundamentales de Dinámica

Dinámica

Es el estudio de las causas del movimiento.

Primera Ley de Newton o Ley de la Inercia

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.

Segunda Ley de Newton o Ley de Fuerza

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

Tercera Ley de Newton o Ley de Acción y Reacción

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria; es decir, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.

Cuarta Ley de Newton (Gravitación)

El producto de las masas es inversamente... Continuar leyendo "Fundamentos de Física: Dinámica, Fuerzas, Interacciones y Energía" »

Mecánica Clásica y Rotación

Teorema de Steiner (Teorema de los Ejes Paralelos)

La determinación del momento de inercia respecto a un eje que no sea de simetría puede ser bastante complicada mediante integración directa. Con el teorema de Steiner, su determinación se simplifica considerablemente. Este teorema proporciona una relación entre el momento de inercia respecto a un eje que pasa por un punto arbitrario del plano y el momento de inercia respecto a un eje paralelo que pasa por el centro de masas.

La expresión matemática del teorema es:

I = I_CM + Md²

Donde:

• I es el momento de inercia respecto al eje paralelo.
• I_CM es el momento de inercia respecto al eje que pasa por el centro de masas (CM).
• M es la masa total del cuerpo.
• d es la distancia

Biomecánica de los Tejidos

Propiedades de Huesos, Cartílagos y Ligamentos

1. Señale lo cierto sobre las propiedades biomecánicas del hueso: d) La resistencia de un hueso se puede valorar por la carga que es capaz de soportar antes de su fractura.
2. ¿Qué fuerzas se han aplicado en estos huesos? a) En X, fuerzas de torsión y en Y, tracción.
3. Señale la afirmación verdadera sobre la biomecánica del cartílago articular: c) El cartílago se comporta como un material viscoelástico.
4. Señale lo cierto sobre los materiales viscoelásticos: a) Ante una carga constante, responden con una deformación rápida inicial que crece poco después.
5. ¿Cuál de los siguientes tejidos tiene mayor capacidad de autorreparación? a) Hueso.
6. ¿Qué estructura se comporta

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

El Movimiento Rectilíneo Uniforme describe el desplazamiento de un objeto en una sola dirección con una velocidad y tiempo constante.

Fórmula:

V = d / t

Donde:

• V: Velocidad
• d: Distancia
• t: Tiempo

Velocidad Media

La velocidad media se define como el promedio de la velocidad final y la velocidad inicial de un objeto en movimiento.

Fórmula:

Velocidad Media = (Vf + Vi) / 2

Consideraciones:

• Si el objeto parte del reposo, la velocidad inicial (Vi) es igual a 0.
• Si el objeto se detiene, la velocidad final (Vf) es igual a 0.

Caída Libre y Lanzamiento Vertical

La caída libre y el lanzamiento vertical son ejemplos de movimiento acelerado, regidos por la aceleración de la gravedad (g).

Ecuaciones:

1. Vf = Vi + g * t
2. h = Vi * t +

Conceptos Fundamentales de Física

El Newton

Un newton es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades (SI), nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su trabajo y su extraordinaria aportación a la Física, especialmente a la mecánica clásica.

La Fuerza

La fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

La Presión

La presión es una magnitud física escalar que mide... Continuar leyendo "Conceptos Fundamentales de Física: Fuerza, Presión y Deformación" »

La viscosidad es el rozamiento interno entre capas de líquidos. Por ella, es necesario hacer fuerza para que una capa deslice sobre la otra. La capa de un fluido en contacto con la lámina móvil tienen la misma velocidad, pero la adyacente esta en reposo. En un fluido viscoso el balance de energía es tal que, al abrir el extremo del tubo en la figura siguente, sale fluido con una velocidad cte bastante mas pequeña. Los tubos manometricos marcan alturas decrecientes, informandolos de las perdeidas de energía de rozamiento viscoso. En la salida parte de la energía potencial que tiene cualquier elemento de fluido al iniciar el movimiento e ha tranformado integranmente en calor. La velocidad de las capas aumenta uniformemente.... Continuar leyendo "Trayectoria traza y senda de un fluido" »

Conceptos Básicos de Fuerza

El concepto de fuerza se relaciona frecuentemente con esfuerzo muscular, empuje, tracción, etcétera. Para mover una mesa, por ejemplo, debemos empujarla realizando un esfuerzo muscular aplicado a un punto de la mesa. Además, la mesa la empujamos en determinado sentido. Recordemos que las magnitudes que se definen con módulo (número y unidad), dirección y sentido se llaman vectores, y las magnitudes que se definen con un número y su unidad se llaman escalares.

Tipos de Fuerzas

Otras fuerzas que podemos mencionar son:

• Tensión: Las fuerzas que son ejercidas mediante cuerdas se denominan tensiones.
• Fuerza de roce: Si se tienen dos superficies en contacto, a la componente tangencial que ejerce la superficie se le

Interacción de las Partículas Cargadas con la Materia

Las partículas cargadas pierden su velocidad y energía al interaccionar con las estructuras atómicas y nucleares del material sobre el que impactan. Esta interacción puede manifestarse de diversas formas, afectando tanto a los electrones como a los núcleos del medio.

Mecanismos Fundamentales de Interacción

Cuando una partícula cargada interacciona con los electrones de la corteza atómica, pueden ocurrir dos fenómenos principales:

• Excitación: Si la interacción separa temporalmente a los electrones de su equilibrio, elevándolos a un nivel de energía superior sin expulsarlos del átomo.
• Ionización: Si la interacción aparta a los electrones de su equilibrio de manera definitiva,