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Teorías FISICA FI SICA Curso: 1º Cuatrimestre: 1º Ciclo Básico: Bioquímica, Química, Farmacia y Biotecnología
Profesora Titular: Dra. Patricia Alvarez Prof Pr ofes esor oraa As Asoc ocia iada da:: Dr Draa M. Vic icto tori riaa Fi Fior orii Bi Bimb mbii Prof Pr ofes esor or Ad Adju junt nto: o: Li Lic. c. Wal alte terr Di Diaz az
El objetivo de la FISICA es entender los fenómenos de la naturaleza mediante el desarrollo de teorías basadas en experimentos y que se expresan en forma matemática.
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La Física intenta describir la naturaleza de forma objetiva mediante mediciones.
ERRORES
I
DINÁMICA FLUIDOS CALOR OSCILACIONES ONDAS
FISICA ELECTRICIDAD II MAGNETISMO OPTICA
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FISICA I Teóricas (No obligatorias) Estudiar desde el 1er dia
Problemas Clases
Prácticas obligatorias Laboratorio Teórico-Prácticas (consultas)
BIBLIOGRAFIA •
FÍSICA. Serway, (Vol. 1). Jewett.
• • •
FISICA UNIVERSITARIA. Sears, Zemansky , Young, Freedman
•
FISICA APLICADA A LA CIENCIAS DE LA SALUD. Strother, G.K
•
FISICA PARA UNIVERSITARIOS. Giancoli D.
•
Cartilla de Guia de Trabajos Prácticos
•
TODAS LAS TEORIAS ESTAN: PAGINA WEB FISICAI: www.docencia.unt.edu.ar/bioquimicafisica
FISICA .Kane , J.W. ; Sternheim, M.M
facebook/fisica1bioquimicaAula Virtual: http://www.campusvirtual.unt.edu.ar/ EL DIA ANTES DE LA CLASE TEÓRICA SE ENCONTRARÁ DISPONIBLE EN LA FOTOCOPIAORA
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CINEMATICA Y DINAMICA Movimiento en una dimensión
Cinemática Describe el movimiento sin importar las causas que lo produce. Consideramos:
Al objeto como partícula (modelo) Como una partícula que tiene masa pero su tamaño es infinitesimal
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Posición Sistema de referencia (sistema de ejes coordenados) necesarios segun el Movimiento sea: Lineal Plano Espacio
Origen de coordenadas
Magnitudes Vectoriales: módulo, dirección y sentido Escalares: magnitud y unidad Desplazamiento x = xf – xi
Unidades en SIMELA son metros (m)
Magnitud Vectorial
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MOVIMIENTOS RECTILINEOS
MRU x = x0 + v t v = cte
x(m)
x(m)
x
x
xo
xo
Pendiente de la recta to
t
t (s)
t to = 0
t (s)
MRUV
x = x0 + v0 t + ½ a t2 v = v0 + a Δt a = cte Pendiente de la recta
DINÁMICA La dinámica estudia las causas del movimiento de los cuerpos .
FUERZA: es la causa que produce el cambio en el estado de movimiento de un cuerpo. Es una magnitud vectorial, es decir, tiene módulo, dirección y sentido. La unidad en el SIMELA es el Newton (N). MASA: es una medida de la inercia del cuerpo. La unidad en el SIMELA es el (kg). Se llama inercia a la tendencia que tiene un cuerpo que está en reposo a permanecer en reposo, y uno que está en movimiento a continuar sin cambiar su velocidad.
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Sir Isaac Newton (1642 – 1727)
Formuló leyes básicas Descubrió Ley de Gravitación Universal Inventó el cálculo
Fuerza
Es la causa de cambios en la velocidad de un objeto de masa m .
Una fuerza está relacionada a una aceleración
F a
m
= m ax Fy = m ay Fz = m az Fx
F ma
descomposición del vector Fuerza
en las direcciones de los ejes coordenados necesarios.
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Instrumento para medir Fuerzas
Dinamómetro
Componentes de Fuerza Las Fuerzas son vectores que pueden descomponerse en componentes perpendiculares (dos dimensiones)
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Fuerzas Fundamentales Decrece
Fuerza Nuclear (fuertes)
Fuerza Electromagnética
Fuerza Gravitational
Fuerzas Débiles (procesos radiactivos)
LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL La ley formulada por Newton y que recibe el nombre de ley de la gravitación universal, afirma que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos de masa m es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. F2,1
Fg = G m1 m2 / r 2 F1,2 = - F 2,1 = Fg
m2
F1,2 m1
r
G: constante de gravitación universal G = 6,67. 10-11 N m2 / Kg2
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Fuerza Gravitacional
Fg = G m1 m2 / r 2
La fuerza gravitacional es la fuerza que la Tierra ejerce sobre un cuerpo Está dirigida al centro de la Tierra ( un objeto en la superficie de la tierra está a una distancia r = R )
R= radio de la tierra y M = masa de la tierra
Por la 2ª Ley de Newton
Fg
mg
Es llamada Peso del cuerpo Peso = P = Fg = mg
g= G M / R2
Fuerza Gravitacional - Peso
El Peso varía porque depende de g (aceleración) g es menor a
mayores alturas El valor de g varía de un planeta a otro, en consecuencia el Peso también varía.
El Peso no es una propiedad inherente al objeto. La masa es constante y no varía con la posición del cuerpo.
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Clases de Fuerzas
Fuerzas de contacto involucran contacto físico entre dos objetos. Ejemplos a, b, c.
•Fuerzas de campo actúan a la distancia. No es necesario contacto físico Ejemplos d, e, f
LEYES DE NEWTON Permiten describir el movimiento de cuerpos cuyas velocidades son bastante menores que la velocidad de la luz (3.108 m/s) y sus tamaños mayores al del átomo (10 -10 m)
PRIMERA LEY (PRINCIPIO DE INERCIA) Todo cuerpo continúa en su estado inicial de reposo o de movimiento con velocidad uniforme a menos que sobre él actúe una fuerza externa neta o no equilibrada. Condición de equilibrio
Fuerza Neta
equilibrio estático equilibrio cinético
v=0 v = cte
F= 0
Fy= 0
Fx= 0
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Segunda Ley Toda fuerza aplicada sobre un cuerpo de masa m produce una aceleración directamente proporcional a dicha fuerza:
Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas
Fneta
ma
Tercera Ley (Principio de acción y reacción) Si un cuerpo A ejerce una fuerza (acción) sobre un cuerpo B, entonces el cuerpo B ejerce sobre A una fuerza (reacción) igual en módulo y dirección pero de sentido contrario.
Las fuerzas llamadas acción y reacción NUNCA actúan sobre el mismo cuerpo. TODA fuerza tiene su reacción.
3ª Ley de Newton- Acción y Reacción Ejemplo: Objetos en contacto
N
N = fuerza de acción de la superficie de apoyo al objeto NI = fuerza de reacción del objeto a la superficie de apoyo P = fuerza de acción de la tierra sobre el objeto PI = Fuerza de reacción del objeto sobre la tierra
P NI PI
Tierra
Las fuerzas llamadas acción y reacción NUNCA actúan sobre el mismo cuerpo. El Peso y la fuerza Normal NO son par acción - reacción
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3ª Ley de Newton- Acción y Reacción Ejemplo: Objetos sin contacto
F12
F21
Equilibrio Estático (1º ley de Newton) En una dimensión (vertical)
y
F= 0
Fx= 0 reposo
F y 0 T F Pg 0
P T F Pg
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Equilibrio Dinámico 2ª Ley de Newton Ejemplo: Fuerza Aplicada horizontal
F= ma
F
y
N
0
nN FPg 0 T F N Pg
Fx
T max
P
Equilibrio Estático (1º ley de Newton) fuerzas en el plano (dos dimensiones)
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Equilibrio Estático (1º ley de Newton) Ejemplo: Fuerza Aplicada vertical
F
n
y
a
n
F
d
P
n
F
g
F
g
F
0
N
Equilibrio Dinámico (2º ley de Newton) Ejemplo: Plano Inclinado
N
P
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Fuerza de Fricción o Roce
f r Movimiento f r e
f r d
f r f r e max
F
f roce cinético F Región cinético
Región Región estática estática
Fuerza de Fricción o Roce
Cuando un objeto se mueve sobre una superficie aparece una resistencia al movimiento llamada fuerza de rozamiento o fricción f r Es originada por la interacción entre la superficie del objeto y el plano sobre el que se mueve.
ƒroce estática µestático N
f roce cinético = µcinético N
μ es
N es la normal
estática (el cuerpo en reposo) cinético (el cuerpo en movimiento)
el coeficiente de roce
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Fuerza de Fricción o Roce
El coeficiente de roce depende de la naturaleza de las superficies en contacto. La fuerza de roce estática es mayor que la cinética.
ƒroce estático
f roce cinético
La dirección y sentido de la fuerza de roce siempre es opuesta al movimiento y paralela a la superficie en contacto. Los coeficientes de roce son independiente del área en contacto.
Coeficiente de Rozamiento de algunas sustancias
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Fuerza de Fricción o Roce Diagrama de cuerpo libre
N
Movimiento
f r
Fuerza de Fricción o Roce Diagrama de cuerpo libre
f r
N
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