¿QUE ESTUDIA LA FISICA?

Es la ciencia que estudia los fenómenos naturales y trata de descubrir las leyes que los rigen. Entre otras cosas, la Física estudia: el movimiento de los cuerpos; la electricidad y el magnetismo; los fenómenos ondulatorios; las transformaciones de la energía; las propiedades de las partículas (átomos, moléculas, iones, partículas elementales); las propiedades la materia y los materiales; etc

VIDEO: http://www.youtube.com/watch?v=md--EkhuUiE&feature=related

Equivalencia y conversión de unidades de medida

Para toda magnitud física existen diferentes unidades de medida que pueden ser utilizadaspara expresar una cantidad cualquiera de la magnitud. El valor numérico de tal cantidaddependerá de la unidad utilizada; y, por consiguiente, se tendrán tantos valores numéricoscomo unidades se usen. Sean

a y b , dos unidades diferentes de una magnitud física cualquiera. Una cierta cantidad A de dicha magnitud, expresada en las unidades

a y b , será igual a

A = M

a  = N b 

en donde M y N, son los valores numéricos de la cantidad A, cuando se expresa en lasunidades a y b, respectivamente.Ahora bien, si se mide la cantidad a, usando la cantidad b como unidad de medida, setendrá:

a 

——=F o bien,  a = Fb  

b                     

De este modo, lo que se ha obtenido es la equivalencia entre esas dos unidades de medida;la unidad a es equivalente a F veces la unidad b. Introduciendo este valor de a en la relación(3), se tiene:

A = M F b = Nb 

de donde

N = M F

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=NFn4Go_ZpU0

=MF

VIDEOVIVASJDOASDhttp://www.youtube.com/watch?v=NFn4Go_ZpU0http://www.youtube.com/watch?v=NFn4Go_ZpU0

VIDEASDhttp://www.youtube.com/watch?v=NFn4Go_ZpU0http://www.youtube.com/watch?v=NFn4Go_ZpU0http://www.youtube

Métodos de investigación y su relevancia en el desarrollo de la ciencia

·                       Método empírico-analítico.

·                       Método experimenta

·                       Método hipotético deductivo.

·                       Método de la observación científica:

·                       Método de la medición:

·                       Método fenomenológico.

·                       Método histórico.

·                       Método sistémico.

·                       Método sintético.

·                       Método lógico..

·                       Método lógico deductivo:

·                       Método lógico inductivo:

·                       Analogía: Consiste en inferir de la semejanza de algunas características entre dos objetos, la probabilidad de que las características restantes sean también semejantes. Los razonamientos analógicos no son siempre validos.

Metodo cientifico

Consiste en 

1. Observación: Observar es aplicar atentamente los sentidos a un objeto o a un fenómeno, para estudiarlos tal como se presentan en realidad, puede ser ocasional o causalmente. 

2. Inducción: La acción y efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones o experiencias particulares, el principio particular de cada una de ellas. 

3. Hipótesis: Planteamiento mediante la observación siguiendo las normas establecidas por el método científico. 

4. Probar la hipótesis por experimentación. 

5. Demostración o refutación (antítesis) de la hipótesis. 

6. Tesis o teoría científica (conclusiones).

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=SRW5ODmVdSI

Las herramientas de la fisica

La Física necesita herramientas; herramientas de todas clases. Como en casi todas las actividades del físico es su mente. A continuación. precisa un lenguaje que le permita poner en claro, a si mismo y a los demás, lo que piensa y ha hecho, y lo que necesita hacer. Las matemáticas, que deben considerarse como un especial lenguaje internacional de relación y cantidad, sumamente claro y flexible, es también una herramienta importante del juego; y sus propios ojos, oídos y manos son asimismo muy importantes. Son los primeros instrumentos para recoger información de los sucesos del universo que se quieren comprender y gobernar. Luego, para ayudar a sus sentidos y producir las circunstancias especiales que precisa a veces estudiar, el físico debe utilizar otras muchas herramientas, instrumentos, maquinas e ingenios. 

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=8vJU1j3uhaE

Tratamiento de errores experimentales

Un error experimental es una desviación del valor medido de una magnitud física respecto al valor real de dicha magnitud. En general los errores experimentales son ineludibles y dependen básicamente del procedimiento elegido y la tecnología disponible para realizar la medición.

La importancia de las mediciones crece permanentemente en todos los campos de la ciencia y la técnica.

Para profundizar más sobre lo que son las mediciones primero es necesario saber y conocer que es medir por tanto no haremos la siguiente pregunta:

¿Qué es medir?, Medir es el acto que se realiza para obtener de las dimensiones de un objeto respetando un patrón de medida específico.

Hay dos tipos de mediciones:

• a. Medida Directa:

El valor de la magnitud desconocida se obtiene por comparación con una unidad desconocida.

• b. Medida Indirecta :

Valor obtenido mediante el cálculo de la función de una o más mediciones directas, que contienen fluctuaciones originadas por perturbaciones diversas .Debido a esto se agrupan en dos clases:

ERROR EN LAS MEDICIONES DIRECTAS

ERRORES SISTEMÁTICOS:

Son los errores relacionados con la destreza del operador

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=PN6KpXQn-Cw

Precision y exactitud en la medida

Precisión y exactitud en español se emplean a menudo como sinónimos, e indican la proximidad de la medición con respecto del valor de referencia que se ha usado para calibrar el instrumento, mientras que la fidelidad o repetibilidad (en inglés "precision") indican la dispersión de los valores de mediciones repetidas de una magnitud en unas determinadas condiciones. Si se cambian las condiciones se habla de reproducibilidad de la medida.

Fidelidad o repetibilidad, se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la repetibilidad. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la repetibilidad se puede estimar como una función de ella.

Exactitud se refiere a cuán cerca del valor de referencia que hemos usado para calibrar el instrumento se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo más exacta es una estimación.

Resolución es la mínima variación de magnitud que puede apreciar un instrumento.

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=SkfXl_-vUY8&feature=fvwrel

Comparacion de los resultados experimentales con algún valor aceptado

A través de auditorías regulares y comparación de resultados puede analizar los cambios que ocurren entre auditorías de seguridad de red sucesivas. Esto le ayuda a identificar inmediatamente nuevas vulnerabilidades de una manera oportuna así como asistirle en la investigación y mitigación de problemas de seguridad no solucionados/pendientes que se mantienen repetidamente emergentes en cada análisis de seguridad de red.

GFI LANguard N.S.S. se vende con una herramienta de comparación de resultados. Utilice esta herramienta para generar automáticamente informes que muestren la diferencia entre dos análisis consecutivos/no consecutivos. Los informes de comparación se pueden generar interactivamente o automáticamente.

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=VsEJgodELOc&feature=relmfu

INTERPRETACION Y REPRESENTACION DE MAGNITUDES FISICAS EN FORMA GRAFICA

En física, un vector (también llamado vector euclidiano o vector geométrico) es una herramienta geométrica utilizada para representar una magnitud física definida por sumódulo (o longitud), su dirección (u orientación) y su sentido (que distingue el origen del extremo). En matemáticas se define un vector como un elemento de un espacio vectorial, esta noción es más abstracta y para muchos espacios vectoriales no es posible representar sus vectores mediante el módulo, la longitud y la orientación (verEspacio vectorial).

Los vectores en un espacio euclídeo se pueden representar geométricamente como segmentos de recta dirigidos («flechas») en el plano  o en el espacio .

Son ejemplos de magnitudes vectoriales: la velocidad con que se desplaza un móvil, ya que no queda definida tan sólo por su módulo (lo que marca el velocímetro, en el caso de un automóvil), sino que se requiere indicar la dirección y el sentido (hacia donde se dirige); la fuerza que actúa sobre un objeto, ya que su efecto depende, además de su intensidad o módulo, de la dirección en la que actúa; también, el desplazamiento de un objeto.

Un vector queda definido por sumódulo, dirección y sentido: desde A hasta B.

Magnitudes escalares y vectoriales

Representación gráfica de una magnitud vectorial, con indicación de su punto de aplicación y de los versores cartesianos.

Representación de los vectores.

Frente a aquellas magnitudes físicas, tales como la masa, la presión, el volumen, laenergía, la temperatura, etc; que quedan completamente definidas por un número y las unidades utilizadas en su medida, aparecen otras, tales como el desplazamiento, lavelocidad, la aceleración, la fuerza, el campo eléctrico, etc., que no quedan completamente definidas dando un dato numérico, sino que llevan asociadas una dirección. Estas últimas magnitudes son llamadas vectoriales en contraposición a las primeras llamadas escalares.

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=Gtd0WyoMAmg

LOS VECOTRS COMO HERRAMIENTA PARA LA MODELIZACION DE FENOMENOS FISICOS

1.- VECTORES CONCURRENTES: Dos o mas vetores son concurrestes cuando sus rectas de acción (o direcciones se cortan en el mismo punto.

Ejemplo: Si dibujas un vector sobre la linea que determinas dos paredes de tu habitación y dibujas otro en la linea que determina una de esas paredes con el techo tendrás dos vectores que se cortan en un punto. SON VETORES CONCURRENTES.

2.- VECTORES NO CONCURRENTES: Son los que no cumplen la condicion anterior, es decir, las lineas que determinan su recta de acción no se cortan.

3.- VECTORES COPLANARES: Son vectores coplanares los que pertenecen al mismo plano.

NOTA: Siempre que tengas dos vectores existirá un plano que los contenga, luego DOS VECTORES SON SIEMPRE COPLANARES.

EJEMPLO: 1.-Si dibujas vectores en el pizarron, serán siempre coplanares, pertenecen al mismo plano.

2.- Todos los vectores que dibujes en una hoja de tu carpeta serán coplanares.

4.- VECTORES NO COPLANARES: Son aquellos vectores que no están dibujados en el mismo plano (en la misma hoja)

hilo, la masa de un cuerpo o el tiempo transcurrido entre dos sucesos. Se las puede representar mediante segmentos tomados sobre una recta a partir de un origen y de longitud igual al número real que indica su medida. Otros ejemplos de magnitudes escalares son la densidad; el volumen; el trabajo mecánico; la potencia; la temperatura. A las magnitudes vectoriales no se las puede determinar completamente mediante un número real y una unidad de medida. Por ejemplo, para dar la velocidad de un móvil en un punto del espacio, además de su intensidad se debe indicar la dirección del movimiento (dada por la recta tangente a la trayectoria en cada punto) y el sentido de movimiento en esa dirección (dado por  las dos posibles orientaciones de la recta). Al igual que con la velocidad ocurre con las fuerzas:

sus efectos dependen no sólo de la intensidad sino también de las direcciones y sentidos en que actúan. Otros ejemplos de magnitudes vectoriales son la aceleración; el momentum o cantidad de movimiento; el momentum angular. Para representarlas hay que tomar segmentos orientados, o sea, segmentos de recta cada uno de ellos determinado entre dos puntos extremos dados en un cierto orden
VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=V-R5rDmsip0

CLASES DE ERROR EN LAS MEDICIONES

Tipos de errores de medición

Atendiendo a su naturaleza los errores cometidos en una medición admiten una clasificación en dos grandes vertientes: errores aleatorios y errores sistemáticos.

·                     Error aleatorio. No se conocen las leyes o mecanismos que lo causan por su excesiva complejidad o por su pequeña influencia en el resultado final.

Para conocer este tipo de errores primero debemos de realizar un muestreo de medidas. Con los datos de las sucesivas medidas podemos calcular su media y ladesviación típica muestral. Con estos parámetros se puede obtener la Distribución normal característica, N[μ, s], y la podemos acotar para un nivel de confianzadado.

Las medidas entran dentro de la campana con unos márgenes determinados para un nivel de confianza que suele establecerse entre el 95% y el 98%.

·                     Error sistemático. Permanecen constantes en valor absoluto y en el signo al medir una magnitud en las mismas condiciones, y se conocen las leyes que lo causan.

Para determinar un error sistemático se deben de realizar una serie de medidas sobre una magnitud Xo, se debe de calcular la media aritmética de estas medidas y después hallar la diferencia entre la media y la magnitud X₀.

Error sistemático = | media - X₀ |

CAUSAS DE ERRORES DE MEDICIÓN

Aunque es imposible conocer todas las causas del error es conveniente conocer todas las causas importantes y tener una idea que permita evaluar los errores mas frecuentes. Las principales causas que producen errores se pueden clasificar en:

·                     Error debido al instrumento de medida.

·                     Error debido al operador.

·                     Error debido a los factores ambientales.

·                     Error debido a las tolerancias geométricas de la propia pieza.

Errores debidos al instrumento de medida

Cualquiera que sea la precisión del diseño y fabricación de un instrumento presentan siempre imperfecciones. A estas, con el paso del tiempo, les tenemos que sumar las imperfecciones por desgaste.

·                     Error de alineación.

·                     Error de diseño y fabricación.

·                     Error por desgaste del instrumento. Debido a este tipo de errores se tienen que realizar verificaciones periódicas para comprobar si se mantiene dentro de unas especificaciones.

·                     Error por precisión y forma de los contactos.

 Errores debidos al operador

El operador influye en los resultados de una medición por la imperfección de sus sentidos así como por la habilidad que posee para efectuar las medidas. Las tendencias existentes para evitar estas causas de errores son la utilización de instrumentos de medida en los que elimina al máximo la intervención del operador.

·                     Error de mal posicionamiento. Ocurre cuando no se coloca la pieza adecuadamente alineada con el instrumento de medida o cuando con pequeños instrumentos manuales se miden piezas grandes en relación de tamaño. Otro ejemplo es cuando se coloca el aparato de medida con un cierto ángulo respecto a la dimensión real que se desea medir.

·                     Error de lectura y paralelaje. Cuando los instrumentos de medida no tienen lectura digital se obtiene la medida mediante la comparación de escalas a diferentes planos. Este hecho puede inducir a lecturas con errores de apreciación, interpolación, coincidencia, etc. Por otra parte si la mirada del operador no esta situada totalmente perpendicular al plano de escala aparecen errores de paralelaje.

·                     Errores que no admiten tratamiento matemático. Error por fatiga o cansancio.

 Errores debidos a los factores ambientales

El más destacado y estudiado es el efecto de la temperatura en los metales dado que su influencia es muy fuerte.

·                     Error por variación de temperatura. Los objetos metálicos se dilatancuando aumenta la temperatura y se contraen al enfriarse. Este hecho se modeliza de la siguiente forma.

Variación de longitud = Coeficiente de dilatación específico x longitud de la pieza x variación temperatura

( ΔL = α.L.ΔT )

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=bCv2Q_rYWFw&feature=related

Magnitudes escalares y vectoriales

– Definiciones; propiedades y operaciones

En los conceptos de mecánica que desarrollaremos,  nos encontraremos con dos diferentes tipos de magnitudes: escalares y vectoriales. 

Las  magnitudes escalares son aquellas que quedan totalmente determinadas dando un sólo 

número real y una unidad de medida. Ejemplos de este tipo de magnitud son la longitud de un

hilo, la masa de un cuerpo o el tiempo transcurrido entre dos sucesos. Se las puede representar mediante segmentos tomados sobre una recta a partir de un origen y de longitud igual al número real que indica su medida. Otros ejemplos de magnitudes escalares son la densidad; el volumen; el trabajo mecánico; la potencia; la temperatura.

A las magnitudes vectoriales no se las puede determinar completamente mediante un número

real y una unidad de medida. Por ejemplo, para dar la velocidad de un móvil en un punto del

espacio, además de su intensidad se debe indicar la dirección del movimiento (dada por la recta tangente a la trayectoria en cada punto) y el sentido de movimiento en esa dirección (dado por  las dos posibles orientaciones de la recta). Al igual que con la velocidad ocurre con las fuerzas: sus efectos dependen no sólo de la intensidad sino también de las direcciones y sentidos en que actúan. Otros ejemplos de magnitudes vectoriales son la aceleración; el momentum o cantidad de movimiento; el momentum angular. Para representarlas hay que tomar segmentos orientados, osea, segmentos de recta cada uno de ellos determinado entre dos puntos extremos dados en un cierto orden

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=IZt9A2PpsGk

La fisica y su impacto en la ciencia & tecnologia

El hombre en sus orígenes se diferencio del resto de los animales por su curiosidad para entender su entorno, desde ese momento cuando se desarrollo el razonamiento, los humanos han intentado comprender los fenómenos naturales que ocurren y que afectan sus alrededores, al igual de tratar de descifrar la clave de la creación de las cosas.

La física es la ciencia que se encarga de estudiar los fenómenos naturales, en los cuales no existen cambios en la composición de la materia.
La física ha experimentado un gran desarrollo gracias al esfuerzo de notambles investigadores y científicos, quienes al inventar y perfeccionar instrumentos, aparatos y equipos, han logrado la agudización de las percepciones del hombre, para detectar, observar y analizar fenómenos y aconrtecimientos presentes del universo.
Los telescopios , radiotelescopios, radares, microscopios electrónicos, aceleradores de partículas y satélites artificiales, entre otros dispositivos, son importantes aportaciones de la física a la tecnología y otras ciencias, entre las cuales se cuenta la medicina, la biología, la química, la astronomía y la geografia.

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=GbrP3mrHJAY

Ramas de la fisica

Física con Astronomía :

Desde el principio del conocimiento , el hombre , siempre ha sentido curiosidad por los fenómenos que ocurren a su alrededor.

Esta curiosidad, llevó a que surgiera el llamado método científico, que intentaba explicar de modo racional el porqué o como de las cosas.

Física con Biología .  

Los aportes de la física a el estudio de los seres vivos, ha permitido desentrañar los misteriosos antigûos secretos, de la unidad fundamental de la vida : La célula .

Por medio de los descubrimientos de la posibilidad de amplificar las imágenes de los cuerpos celestes, surgió en la rama de la Óptica un avance que permitió a los biólogos y médicos de la antigüedad, acceder a poder observar el mundo de lo diminuto.

Física con Deportes .

Las leyes físicas quedan relacionadas con los deportes y la gimnasia desde el punto de vista que nuestros movimientos están regidos por la gravedad.

En efecto, la atracción que ejerce sobre nuestro cuerpo, la atracción gravitatoria de la tierra .

Física con Química

La Química es una de las ciencias que mas afinidad tiene con la Física.

En efecto, los fenómenos físicos ocurren generalmente en conjunción con los químicos.

Basta ver las manifestaciones de nuestro entorno para poder aplicar esta situación.

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=rwKzDLRndAk

SUMA DE VECTORES POR EL METODO DE COMPONENTES RECTANGULARES

Cuando vamos a sumar vectores , podemos optar por descomponerlos en sus compnentes rectangulares y luego realizar la suma vectorial de estas. El vector resultante se logrará componiéndolo a partir de las resultantes en las direccioones x e y.

A continuación ilustramos este método mediante un ejemplo. Este será en la mayor parte de los casos el que usaremos a través del curso.

Ejemplo:

Sumar los vectores de la figura 1 mediante el método de las componentes rectangulares.

Lo primero que debemos hacer es llevarlos a un plano cartesiano para de esta forma orientarnos mejor. Esto se ilustra en la figura 2:

       

Calculemos las componentes rectangulares:

A continuación realizamos las sumas de las componentes en X y de las compnentes en Y:

Representemos estos dos vectores en el plano cartesiano y de una vez compongamoslos (sumemoslos vectorialmente). Ver figura 3:

            

Calculemos ahora el módulo de la resultante y su dirección:

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=s6BM_s_2Rwg