ESTUDIO DE FÍSICA.

ESTUDIO DE FÍSICA

Percibimos el mundo en el que nos encontramos por medio de nuestros sentidos que, como bien sabes son vista, oído, olfato, gusto y tacto. Toda la información proviene de los sentidos se concentra en el cerebro y, de todos ellos, tres nos permiten identificar cuando se mueve un objeto, ya que lo podemos ver, oír o sentir.

Los sonidos de generan por la vibración de objetos materiales. Cuando en un cuerpo ocurre un movimiento de un lado a otro en un tiempo determinado, se produce una vibración. Las vibraciones producen ondas, la luz y el sonido son formas de energía que se propagan en el espacio en forma de ondas. Unas ondas necesitan un medio, como el aire, para propagarse, mientras que otras pueden hacerlo a través del vacío, por ejemplo, la luz, en general los cuerpos calientes emiten luz.

Cuando ves estas letras y escuchas un sonido percibes movimientos ondulatorios que, como vibraciones, son percibidos y decodificados por tus propios ojos y tus oídos. El canto de los pájaros, un concierto de rock, el estruendo de un camión, el azul del cielo, el rojo de la sandia o el amarillo del oro, todos son , a fin de cuentas, ondas.

Una de las propiedades de las ondas sonoras es que puede, al igual que las luminosas, rebotar en algunos materiales.

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El movimiento es relativo, experiencias alrededor del movimiento en fenómenos físicos cotidianos y de otras ciencias, el movimiento es relativo y es preciso establecer en relación con qué punto tiene un cuerpo determinada posición. Un sistema de referencia es precisamente un lugar establecido, en relación con el cual se miden las posiciones de los objetos en determinada situación. Para que este sistema este completo, es necesario establecer también a partir de que instante se mide el tiempo.

Para planear la trayectoria de un cohete, con el propósito de enviar la sonda exploratoria, los responsables de la misión deberán conocer la posición del planeta sobre su órbita el día en que se espera la llegada de la nave. Esto es posible gracias a las leyes que describen el movimiento de los planetas, que establecen sus periodos de rotación, y tomando como referencia nuestro propio de traslación alrededor del sol.

Relación desplazamiento-tiempo; conceptos de velocidad y rapidez, un cuerpo que se mueve recorre una determinada distancia. Al cociente entre la distancia y el tiempo empleado en recorrerla se le conoce como rapidez:

La rapidez se mide normalmente en metros sobre segundo (m/s), pero también en kilómetros por hora (km/h), centímetros por año (cm/año) o millas/hora. Es importante resaltar que, por ejemplo, cuando se dice que la rapidez de un coche es 60 kilómetros por hora, quiere decir que recorre 60 km en una hora (aquí, el término “por” ya no indica multiplicación).

En la vida diaria hablamos de velocidad y rapidez como si fueran lo mismo. Para la física no son iguales: la velocidad es rapidez en una cierta dirección. Cuando decimos que un objeto se mueve rápidamente no indica como su dirección. Sin embargo, si decimos que va velozmente, debemos decir en qué dirección se mueve. Hay magnitudes que, con la distancia o la rapidez solo tienen tamaño mientras otras, como el desplazamiento o la velocidad, tienen tamaño y dirección. A las primeras las llamamos escalares, y a las segundas vectoriales.

Escalar: magnitud que tiene únicamente tamaño.

Vector: magnitud que tiene tamaño y dirección.

Algunas cantidades físicas, como ya vimos, requieren de magnitud (o tamaño) y dirección para describirlas correctamente: se les llama cantidades vectoriales. Un vector se representa por una flecha cuya punta indica la dirección y cuya longitud representa la magnitud. Muchas cantidades en física, como la masa, el volumen y el tiempo, pueden describirse completamente mediante sus magnitudes. No tienen una dirección asociada. A estas cantidades se les llama escalares. Los factores o cantidades escalares obedecen las leyes ordinarias de adición, resta, multiplicación y división. Las cantidades vectoriales tienen sus propias maneras de sumarse y restarse.

En pocas ocasiones un cuerpo se mueve con una rapidez constante, por ello, es conveniente introducir el concepto de rapidez promedio como:

Y velocidad promedio como:

Uno de los movimientos más sencillos de describir es el de un objeto que se mueve en line recta, pues siempre avanza en el mismo sentido y su rapidez es constante. En este caso, la magnitud del desplazamiento coincide con la distancia recorrida y, por lo tanto, la rapidez coincide con la velocidad. Este movimiento recibe el nombre de movimiento rectilíneo uniforme.

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Un tipo particular de movimiento: el movimiento ondulatorio, recuerda que los sonidos son generados por vibraciones de objetos materiales. Cuando en un cuerpo ocurre un movimiento de un lado a otro en un tiempo determinado, se dice que se tiene una vibración. Las ondas pueden asumirse como una perturbación (es decir, una pequeña modificación externa). El tipo de movimiento que producen es ondulatorio.

Los puntos más elevados se llaman crestas, y los más bajos, valles. Las ondas tienen amplitud (A) y longitud. La amplitud es la distancia desde la cresta, o desde el valle, hasta el punto medio. La longitud de onda es la distancia entre la cima de una cresta y la cima de la cresta siguiente, o también entre dos partes equivalentes de dos ondas sucesivas, la frecuencia nos indica que tan a menudo ocurre una vibración.

La relación entre longitud de onda (λ) y frecuencia, también vemos la frecuencia (v) como el numero de crestas que pasan por un punto en un segundo. El periodo es el tiempo que tarda en recorrerse una longitud de onda completa. Si conocemos la frecuencia, podemos calcular el periodo y viceversa, porque la frecuencia y el periodo son cantidades inversas, es decir:

La unidad de frecuencia se llama hertz (Hz), en honor a Heinrich Hertz, descubridor de las ondas de radio en 1886. Una frecuencia de 1 Hz corresponde a una vibración por segundo. Dos vibraciones por segundo corresponden a 2 Hz o 2 (1/s). Las grandes frecuencias se miden en kilohertz y en megahertz. Las ondas de radio de amplitud modulada se transmiten en kilohertz, mientras que las de frecuencia modulada se transmiten en megahertz.

La velocidad de propagación de las ondas, la velocidad con que las ondas se desplazan depende del medio en que lo hacen. El sonido no puede propagarse en el vacío, es indispensable que haya un medio. Si no hay una sustancia que se comprima y se expanda no puede haber sonido. Una onda se propaga a velocidad constante (siempre y cuando no cambie de medio) y avanza una distancia de una longitud de onda en un periodo. Por eso, la velocidad de propagación se calcula con el producto de la frecuencia (v) por la longitud de onda (λ), de acuerdo con la siguiente evaluación:

Velocidad = vλ

Frecuencia =     velocidad

                                 Longitud de onda (λ)

La mayoría de los sonidos que percibimos se transmite por el aire, por el sonido también puede viajar a través de un sólido o de un liquido. El sonido viaja con distancia rapidez en materiales diferentes. La rapidez del sonido en aire seco a 0°C es de 331 m/s, casi 1200 km/h. Si hay vapor de agua en el aire, la rapidez de propagación es mayor. Cuando la temperatura es mayor, la rapidez aumenta. En general, las ondas no se presentan solas; en nuestra vida cotidiana estamos inmersos en una multitud de ellas. Cuando dos ondas se encuentran pueden sufrir interferencia, es decir, la superposición local de las ondas, lo que modifica su amplitud. Las ondas también pueden reflejar. La onda rebota cuando llega a la frontera entre dos medios, con la onda producida por la oscilación de una cuerda atada en una pared. La reflexión puede ser total o parcial.

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Experiencias relacionadas con la caída libre de objetos, la palabra materia proviene de mater, madre en latín, y se aplica a los humanos, los animales y las plantas.

Los términos arriba y abajo no poseían para Aristóteles el sentido relativo actual, sino que para el eran lugares únicos y absolutos. Por otra parte, el filosofo griego distinguió entre movimientos naturales (aquellos en los cuales los objetos retornan a sus lugares naturales, es decir, arriba y abajo). Aristóteles afirmaba que el peso de un objeto y la resistencia del medio a través del cual se desplaza colaboraban con el fin de hacerlo caer a una velocidad de un objeto es directamente proporcional a su peso e inversamente proporcional a la resistencia del medio. Según Aristóteles, cualquier movimiento que no fuera natural (es decir, que no fuera hacia arriba o hacia abajo) era violento y requería de la presencia de una fuerza extrema.

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