jueves, 6 de diciembre de 2012


Proyecto de física

Indice~
>Física
>Historia de la física
>Personajes famosos
>Sistema de unidades
> Tipos de movimiento
>Leyes de Newton
>Leyes de kepler
>Ley de la gravitación universal
>Trabajo y energía
> Hipótesis 
>Vídeo de Física



¿Qué es la física?

La física  es la ciencia natural que estudia las propiedades y el comportamiento de la energía y la materia (como también cualquier cambio en ella que no altere la naturaleza de la misma), así como al tiempo y el espacio y las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí.
La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua a través de la inclusión de la astronomía. En los últimos dos milenios, la física había sido considerada sinónimo de la filosofía, la química, y ciertas ramas de la matemática y labiología, pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.



Historia 

  • La física (griego φύσισ (phisis), «naturaleza») actualmente se entiende como la ciencia de la naturaleza o fenómenos materiales. Estudia las propiedades de la materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus interacciones (fuerza). Los sistemas físicos se caracterizan por:
  • Tener una ubicación en el espacio-tiempo.
  • Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.
  • Poderle asociar una magnitud física llamada energía.
La física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales, desde las partículas subatómicas hasta la formación y evolución del Universo así como multitud de fenómenos naturales cotidianos, caracterizados por cierta geometría o topología y cierta evolución temporal y cuantificados mediante magnitudes físicas como la energía.



Personajes famosos


Albert Einstein



(1879-1955), físico alemán nacionalizado estadounidense, premiado con un Nobel, famoso por ser el autor de las teorías general y restringida de la relatividad y por sus hipótesis sobre la naturaleza corpuscular de la luz. Es probablemente el científico más conocido del siglo XX.
Nació en Ulm el 14 de marzo de 1879 y pasó su juventud en Munich, donde su familia poseía un pequeño taller de máquinas eléctricas. Ya desde muy joven mostraba una curiosidad excepcional por la naturaleza y una capacidad notable para entender los conceptos matemáticos más complejos. A los doce años ya conocía la geometría de Euclides.
A la edad de 15 años, cuando su familia se trasladó a Milán, Italia, a causa de sucesivos fracasos en los negocios, Einstein abandonó la escuela. Pasó un año con sus padres en Milán y viajó a Suiza, donde terminó los estudios secundarios, e ingresó en el Instituto Politécnico Nacional de Zurich.
Durante dos años Einstein trabajó dando clases particulares y de profesor suplente. En 1902 consiguió un trabajo estable como examinador en la Oficina Suiza de Patentes en Berna.




  • Isaac Newton


1642-1727), matemático y físico británico, considerado uno de los más grandes científicos de la historia, que hizo importantes aportaciones en muchos campos de la ciencia. Sus descubrimientos y teorías sirvieron de base a la mayor parte de los avances científicos desarrollados desde su época. Newton fue junto al matemático alemán Gottfried Wilhelm Leibniz uno de los inventores de la rama de las matemáticas denominada cálculo. También resolvió cuestiones relativas a la luz y la óptica, formuló las leyes del movimiento y dedujo a partir de ellas la ley de la gravitación universal. Véase Mecánica.
Newton nació el 25 de diciembre de 1642 (según el calendario juliano vigente entonces; el 4 de enero de 1643, según el calendario gregoriano vigente en la actualidad), en Woolsthorpe, Lincolnshire. Cuando tenía tres años, su madre viuda se volvió a casar y lo dejó al cuidado de su abuela. Con el tiempo, su madre, que se quedó viuda por segunda vez, decidió enviarle a una escuela primaria en Grantham. Más tarde, en el verano de 1661, ingresó en el Trinity College de la Universidad de Cambridge.




Johannes Kepler

(1571-1630), astrónomo y filósofo alemán, famoso por formular y verificar las tres leyes del movimiento planetario conocidas como leyes de Kepler.
Kepler nació el 27 de diciembre de 1571, en Weil der Stadt, en Württemberg, y estudió teología y clásicas en la Universidad de Tübingen. Allí le influenció un profesor de matemáticas, Michael Maestlin, partidario de la teoría heliocéntrica del movimiento planetario desarrollada en principio por el astrónomo polaco Nicolás Copérnico. Kepler aceptó inmediatamente la teoría copernicana al creer que la simplicidad de su ordenamiento planetario tenía que haber sido el plan de Dios. En 1594, cuando Kepler dejó Tübingen y marchó a Graz (Austria), elaboró una hipótesis geométrica compleja para explicar las distancias entre las órbitas planetarias —órbitas que se consideraban circulares erróneamente. (Posteriormente, Kepler dedujo que las órbitas de los planetas son elípticas; sin embargo, estos primeros cálculos sólo coinciden en un 5% con la realidad.) Kepler planteó que el Sol ejerce una fuerza que disminuye de forma inversamente proporcional a la distancia e impulsa a los planetas alrededor de sus órbitas. Publicó sus teorías en un tratado titulado Mysterium Cosmographicum en 1596. Esta obra es importante porque presentaba la primera demostración amplia y convincente de las ventajas geométricas de la teoría copernicana.



Sistema Internacional de Unidades

El Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI, del francés: Le Système International d'Unités), también denominado Sistema Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en casi todos los países.
Es el heredero del antiguo Sistema Métrico Decimal y es por ello por lo que también se lo conoce como «sistema métrico», especialmente en las personas de más edad y en pocas naciones donde aún no se ha implantado para uso cotidiano.
Se instauró en 1960, a partir de la Conferencia General de Pesos y Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicas. En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol.

Tipos Movimiento~

Movimiento rectilíneo uniforme

Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, es decir, su aceleración es nula. Esto implica que la velocidad media entre dos instantes cualesquiera siempre tendrá el mismo valor. Ademas la velocidad instantánea y media de este movimiento coincidan.


Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

El Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es aquel en el que un cuerpo se desplaza sobre una recta con aceleración constante. Esto implica que en cualquier intervalo de tiempo, la aceleración del cuerpo tendrá siempre el mismo valor. Por ejemplo la caída libre de un cuerpo, con aceleración de la gravedad constante.

Movimiento circular

El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria sera una circunferencia. Si, ademas, la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular constante. 

Movimiento parabólico


Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que este sujeto a un campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.


Distancia
La distancia se refiere a cuanto espacio  recorre un objeto durante su movimiento.  Es la cantidad movida.  También se dice que es la suma de las distancias recorridas.  Por ser una medida de longitud, la distancia se expresa en unidades de metro según el Sistema Internacional de Medidas. 



Desplazamiento 
El desplazamiento se refiere a la distancia y la dirección de la posición final respecto a la posición inicial de un objeto. Al igual que la distancia, el desplazamiento es una medida de longitud por lo que el metro es la unidad de medida. Sin embargo, al expresar el desplazamiento se hace en términos de la magnitud con su respectiva unidad de medida y la dirección. El desplazamiento es una cantidad de tipo vectorial.

Rapidez
Un objeto en movimiento recorre una cierta distancia en un tiempo determinado. Un auto, por ejemplo, recorre un cierto número de kilómetros en una hora. La rapidez es una medida de que tán aprisa se mueve un objeto . Es la razón de cambio a la que se recorre la distancia. Recuerda que la expresión razón de cambio indica que estamos dividiendo alguna cantidad entre el tiempo. La rapidez se mide siempre en términos de una unidad de distancia divida entre una unidad de tiempo. La rapidez se define como la distancia recorrida por unidad de tiempo. Aqui la palabra "por" significa "dividido entre".

Velocidad 
En el lenguaje cotidiano empleamos las palabras rapidez y velocidad de manera indistinta. En física hacemos una distinción entre ellas. De manera muy sencilla, la diferencia es que la velocidad es una rapidez en una dirección determimanda. Cuando decimos que un auto viaja a 60 km/hora estamos indicando su rapidez. Pero si decimos que un auto se desplaza a 60 km/h hacia el norte estamos especificando su velocidad. La rapidez describe qué tan aprisa se desplaza un objeto; la velocidad nos dice que tan aprisa lo hace y en que dirección.


Aceleración
El concepto aceleración, no tiene que ver con ir moviéndose rápido.  Es un concepto que en muchas ocasiones ha sido mal utilizado en la vida real, sin embargo, su significado en física es muy diferente.  Es muy común escuchar que se utiliza este concepto para indicar que un objeto se mueve a gran velocidad lo cual es incorrecto.  El concepto aceleración se refiere al cambio en la velocidad de un objeto. Siempre que un objeto cambia su velocidad, en términos de su magnitud o dirección, decimos que está acelerando. 

Caída Libre

El movimiento de los cuerpos en caída libre (por la acción de

 su propio peso) es una forma derectilíneo uniformemente

 acelerado.
La distancia recorrida (d) se mide sobre la vertical y 

corresponde, por tanto, a una altura que se representa por la

 letra h.
En el vacío el movimiento de caída es de aceleración

 constante, siendo dicha aceleración la misma para todos los

 cuerpos, independientemente de cuales sean su forma y su

 peso.
La presencia de aire frena ese movimiento de caída y la

 aceleración pasa a depender entonces de la forma del

 cuerpo.

 No obstante, para cuerpos aproximadamente esféricos, la

 influencia del medio sobre el movimiento puede

 despreciarse y tratarse, en una primera aproximación, como

 si fuera de caída libre.

Leyes de Newton

1ra ley de newton
La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercía, nos dice que si sobre un cuerpo no actua ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actua ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

2da ley de newton
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación


3ra ley de newton
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.
Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros tambien nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.
Ley de la gravitación universal
La gravitación es la fuerza de atracción mutua que experimentan los cuerpos por el hecho de tener una masa determinada. La existencia de dicha fuerza fue establecida por el matemático y físico inglés Isaac Newton en el s. XVII, quien, además, desarrolló para su formulación el llamado cálculo de fluxiones (lo que en la actualidad se conoce como cálculo integral).


Leyes de Kepler

1ra ley 
Los planetas describen órbitas elípticas estando el Sol en uno de sus focos r1 es la distancia más cercana al foco (cuando q=0) y r2 es la distancia más alejada del foco (cuando q=p)


2da ley

El vector posición de cualquier planeta respecto del Sol, barre áreas iguales de la elipse en tiempos iguales.
La ley de las áreas es equivalente a la constancia del momento angular, es decir, cuando el planeta está más alejado del Sol (afelio) su velocidad es menor que cuando está más cercano al Sol (perihelio). En el afelio y en el perihelio, el momento angular L es el producto de la masa del planeta, por su velocidad y por su distancia al centro del Sol.

3ra ley 

  • Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica.
\frac{T^2}{L^3}=K=\text{constante}
Donde, T  es el periodo orbital (tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del Sol), (L)  la distancia media del planeta con el Sol y K  la constante de proporcionalidad.

Trabajo y energía

Energía potencial y cinética
Las diferentes formas de energía se dividen en dos tipos: potencial y cinética.
Energía potencial
La energía potencial es energía almacenada, que existe dentro de un objeto.  Los siguientes son formas de energía potencial:
Energía almacenada Mecánica:
Energía mecánica
la energía que está poseído por un objeto debido a su energía almacenada de posición. Las bandas de  y resortes son buenos ejemplos de energía almacenada mecánica.
Energía nuclear:
Energía nuclear en Tipos de Energia
energía encerrada en el núcleo del átomo. Las plantas energía nuclear se encargan de  átomos en un proceso llamado fisión.
Energía química:



Energia química
la energía almacenada en los alimentos, madera, carbón, petróleo, y otros combustibles.
• Energía gravitacional:
Energia gravitacional
energía almacenada como consecuencia de la gravedad, las fuerzas se concentran en la tierra para el objeto. Un agua retenida por una presa es un ejemplo de la energía gravitacional.
En nuestra vida diaria la gasolina (energía química) en un coche es la energía potencial. Cada vez que nos dirigimos a utilizar la energía potencial (combustible) con el fin de obtener la energía cinética (velocidad). De la misma manera los poderes de nuestros movimientos, así como que la energía necesaria para nuestras acciones viene de los alimentos (energía química) que consumimos.
Energía cinética
La energía cinética es la energía del movimiento. Cuando usted está caminando o corriendo, su cuerpo está exhibiendo energía cinética. Los tipos de energía cinética son los siguientes:
• La electricidad:
Tipos de energia. La electricidad
energía producida cuando algo altera el equilibrio o fuerza entre los electrones y los protones de los átomos.
• Energía de Luz o Radiante:
Tipos de energia. Energia radiante
las ondas que emiten energía. Ejemplos incluyen: las ondas de  y televisión, rayos gamma y rayos-x.
• El calor o la energía térmica:
Energia termica en tipos de energia
creado por el calor. Cuanto más caliente esté un objeto la convierte en energía térmica que posee.
Los tipos de energía están muy bien conectados, ya que la energía potencial se puede convertir en energía cinética, pues hay que recordar que la energía cinética es la energía del movimiento y cuanto más rápido el cuerpo se mueve, más se está formado como un proceso de movimiento.

Ley de la conservación de la energía
La ley de la conservación de la energía constituye en el primer principio de la termodinámica (la primera ley de la termodinámica) y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma energía calorífica en un calefactor.



HIPÓTESIS

La energía no se puede crear ni destruir, solo transformar, por eso una forma de conservar  la energía sería, primeramente, sería que, cuando no se esté ocupando las luces, se apaguen para que no se gaste tanta de esta. Otra podría ser usar las nuevas bombillas diseñadas especialmente para el ahorro de luz, ya que a causa de grandes empresas y fabricas la energía se consume cada vez mas y mas.