Programa de estudios del curso de Física

FISICA 1

Programa de estudio

I.- sistemas de vectores

II.- calor y primera ley de la termodinámica

III.- entropía y segunda ley de la termodinámica

IV.- campo eléctrico

V-. Potencial eléctrico                         

VI.- circuitos eléctricos

VII.- campo magnético y ley de amperes

VIII.- propiedades magnéticas de la materia

Unidad 1.- sistemas de vectores

Escalares y vectores

Escalar:

 Es cualquier cantidad física positiva o negativa que se puede expresar por su magnitud. Es decir todo número.

Vector:

Sirve para simbolizar fuerzas -> dirección y un escalar (cuánto vale ese mismo vector), la cantidad de intensidad, valor o medida.

El vector es cualquier cantidad física que requiere tanto de magnitud como dirección.

[pic 1]

                Fuerza

                Posición

Vector    Momento

                Velocidad

                Aceleración.

Vectores      [pic 2]

Representa cualquier magnitud con dirección y sentido.

[pic 3]

Vectores y su representación.

Forma polar

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

  o dirección respecto al eje “x” positivo por sus componentes en un plano cartesiano (ax, ay).[pic 7]

Coordenadas un sistema de referencia  X/Y

Se traza línea arriba y línea abajo formando un triangulo rectángulo. Función trigonométrica.

      [pic 9][pic 8]

      [pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

 [pic 14]

[pic 15]

SISTEMA DE VECTORES

Magnitud  A o  (magnitud total) → cuando  a partir de todas las sumas de vectores sale la total (calculada). [pic 16]

Vector  = A i + A j  → notación vectorial.[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 21][pic 20]

RESOLVER:[pic 22]

F (X)= 3 Cos 65° = 1:2678

F (y) = 3 Sen 65° = 2.7128

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

[pic 28]

F2x= -20 cos 43° = 14.62

F2Y= 120 sen 43 ° = 13.63

*[pic 29]

*[pic 30]

F3x= -35 sen 55° = -28.67

F3y= -35 cos 55° = -20.67

*[pic 31]

F4y= 27

F4y= 0

Suma de vectores

[pic 32]

[pic 33]

CASO B

[pic 34]

[pic 35]

METODO  DEL PARALELOGRAMO

No es tan confiable porque es un valor aproximado. Suma de fuerzas (dos factores).

[pic 36]

Ejemplo:

Determinar la magnitud y dirección de la fuerza resultante.

[pic 37]

FR=210 N

QX= 54°

POR LEY DE COSENOS

[pic 38]

FR=212.55 N

POR LEY DE SENOS

[pic 39]

[pic 40]

Ɵx=39.75+5

Ɵx=54.76°

RESOLVER

[pic 41]

[pic 42]

[pic 43]

[pic 44]

FR=665.73

Ɵx=28.71°+30°= 58.81

CALCULAR LA   DEL SIGUIENTE SISTEMA [pic 45]

[pic 46]

[pic 47]

                        [pic 48][pic 49]

[pic 50]

[pic 51]

[pic 52]

Por cosenos directores  (ángulos directores)

[pic 53]

[pic 54]

[pic 55]

[pic 56]

[pic 57]

MULTIPLICACION DE UN ESCALAR POR UN VECTOR

•    4(ESCALAR). →→→→ (4 VECES EL VECTOR)[pic 58][pic 59]

                              Producto punto

                              4(ax+ay+az)= 4ax+4ay+4az

Nota: la multiplicación de un escalar con un vector da solo un INCREMENTO DEL MISMO VECTOR.

*POR ANGULOS DIRECTORES

[pic 60]

FR= ?

Ɵx= ?

Ɵy=?

Ɵz=?

Se saca componentes

 [pic 61]

[pic 62]

[pic 63]

= 1.47 + 7.75 +2.18[pic 64][pic 65][pic 66][pic 67]

Se convierte de vector a escalar.

[pic 68]

[pic 69]

[pic 70]

[pic 71]

*POR MAGNITUD : RESOLVER

[pic 72]

[pic 73]

Fx=F cos 60°= F [pic 74]

Fx=F sen 60°= F [pic 75]

Se saca el vector unitario () de las fuerzas[pic 76]

[pic 77]

[pic 78]

[pic 79]

[pic 80]

[pic 81]

[pic 82]

[pic 83]

[pic 84]

[pic 85]

[pic 86]

[pic 87]

[pic 88]

PRODUCTO VECTORIAL

El producto vectorial de cuya magnitud es a*b Sen Ɵ[pic 89]

[pic 90]

[pic 91]

Por la regla de la mano derecha:

[pic 92]

Producto vectorial como “giro” o “momento”

Momento= F*d =  [pic 93]

Momento es cuando son perpendiculares (90°) si no no hay giro.

[pic 94]

3D[pic 95]

[pic 96]

Resolver:

[pic 97]

= 105.65 - 226.57 [pic 98][pic 99][pic 100]

= 242.18 + 193.75 [pic 101][pic 102][pic 103]

A).- Ɵ= 65°+38.65°= 103.65°

[pic 104]

        [pic 105]

= (250)(310)sen 103.65° = 75311.04 lb

B).- [pic 106]

*Encontrar la magnitud del giro y su dirección de las siguientes personas que se encuentran en el sube y baja.

GIROS O MOMENTOS

[pic 107]

Se convierte a fuerza multiplicándolo por 9.81 N

M1=58 kg = F1 = 58 kg(9.81 N) = 569 N

M2=63 kg = F2= 63 kg (9.81N) = 618 N

Momento= F*d =  [pic 108]

M1= 569 N (2.50 m)= -1422.5 Nm

M2= 618 N (2.50 m)= 1545 Nm

 Como es positivo va en dirección al sujeto 2. Giro con dirección a las manecillas del reloj es (+).[pic 109]

*GIROS O MOMENTOS EN EL ESPACIO.

[pic 110]

[pic 111]

M= F * d

[pic 112]

[pic 113]

[pic 114]

d= (F-Pto)= (-4, 4,2)-(0, 0,0)= (-4, 4,7)= [pic 115]

[pic 116]

[pic 117]

[pic 118]

*REALIZAR EL SIGUIENTE EJERCICIO:

[pic 119]

[pic 120]

[pic 121]

[pic 122]

[pic 123]

[pic 124]

[pic 125]

[pic 126]

[pic 127]

[pic 128]

Unidad 2 “Termodinámica calor y primera ley de la termodinámica”

La termodinámica es el estudio de la energía térmica, el concepto central es la temperatura.

La temperatura es una de las siete cantidades básicas del sistema internacional .los expertos de física miden la temperatura en la escala kelvin .aun cuando la temperatura de un cuerpo aparentemente o tiene un límite superior si tiene un límite inferior, temperatura baja limitadora se toma cómo el creo de la escala de la temperatura kelvin.

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