Física2

Fenómenos Físicos
Asesorías Múltiples
Son transformaciones transitorias,
donde las mismas sustancias se encuentran
antes y después del fenómeno, es decir, no
hay alteración en su estructura
molecular.

Fenómenos Físicos
Para todo cambio se requiere ENERGIA
la capacidad para realizar un trabajo

Tipos de Energía

MAGNITUDES Y VARIABLES FISICAS
Magnitud: Es todo aquello que puede ser medido.
Magnitud Unidad Símbolo
Longitud metro m
Masa kilogramo kg
Tiempo segundo s
Intensidad
eléctrica
ampere A
Temperatura kelvin K
Intensidad
luminosa
candela cd
Cantidad
sustancia
mol mol
Sistema Internacional de Unidades

Magnitud: Es todo aquello que puede ser medido.
Medir es comparar una magnitud con otra de la misma
especie llamada patrón
Sistema Internacional de Unidades
Magnitud Unidades Símbolo
Trabajo joule J
Fuerza Newton N
Presión Pascal Pa
Potencia watt W
Frecuencia hertz Hz
Velocidad longitud/tiempo m/s
Densidad Masa/volumen Kg/m
3

Factores de conversión entre el sistema ingles y el SI
Unidad Factor de
equivalencia
Pulgada(in) 0.0254 m
Pies (ft) 0.3048m
Yarda(yd) 0.9141 m
Milla (mi) 1609 m
Libra (lb) 0.454 kg
Onza (oz) 0.0283kg
Galón(gal) 3.7851 I

Ejercicios

Magnitud Escalar Magnitud Vectorial
Sólo tiene Magnitud Tiene Magnitud, dirección y
sentido
25 m
25 m al sur
10 N 10 N en
ángulo de 30 o
sobre la
horizontal
15 m/s
15 m/s en
dirección Este

VECTORES
Un vector es una línea recta
Punto de Origen
Magnitud
Sentido
Dirección

VECTORES
Sistema de vectores
¿Cual es la fuerza resultante si una persona empuja un
objeto en forma horizontal con una fuerza de 10 N y otra
persona Jala ese mismo objeto con una fuerza de 15 N
formando un ángulo de 45º con la horizontal?
F1= 10 N
F2= 15 N
45 o

VECTORES
Sistema de vectores
F1= 10 N
F2= 15 N
45 o

VECTORES
Sistema de vectores F1= 10 N
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
N
W

VECTORES
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
Método de Paralelogramo

VECTORES
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
FR= 22 N
La resultante de un sistema de
vectores es el vector que
produce el mismo efecto que los
demás vectores del sistema

VECTORES
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
FR= 22 N
Método de Polígono

VECTORES
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
Método Analítico
F2y
F2x
sen = CO/H
cos = CA/H
CO = H sen
CA = H cos
H
CO
CA

VECTORES
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
Método Analítico
F2y= 15 N Sen 45
F2x= 15 N Cos 45

VECTORES
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
Método Analítico
F2y= 15 N Sen 45
F2x= 15 N Cos 45
Fx F1+F2x
Fx= 10N+15NCos45
Fx= 10N+10.60 N
Fx= 20.60 N

VECTORES
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
Método Analítico
F2y= 15 N Sen 45
F2x= 15 N Cos 45
Fy= F2y
F2y= F2Sen 45
F2y= 15N Sen 45
F2y= 10.60

VECTORES
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
Método Analítico
F2y= 15 N Sen 45
F2x= 15 N Cos 45
Teorema de Pitágoras
c
b
a
c2=a2+b2
c = a2+b2

VECTORES
F2= 15 N
45 o
F1= 10 N
F2= 15 N
Método Analítico
F2y= 15 N Sen 45
F2x= 15 N Cos 45
Fx= 20.60 N
F2y= 10.60
FR= Fx2 + Fy2
FR= 20.60 N 2 + 10.60 N 2
FR= 23.16
= Tan -1 Fy/Fx
= Tan-1 0.5145
= 27.23 o

Mecánica
Rama de la Física que estudia el
movimiento de los cuerpos

Leyes de Newton
1ra. Ley de Newton(Ley de la inercia):
Un objeto en reposo permanece en reposo y un
objeto en movimiento, continuara en movimiento
con una velocidad constante a menos que se
aplique una fuerza externa neta para modificar
dicho estado.

2da Ley de Newton (Ley la Aceleración)
La aceleración de un objeto es directamente
proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e
inversamente proporcional a la masa.
a=F/m
Leyes de Newton
A mayor Fuerza mayor aceleración
A mayor masa menor aceleración

2da Ley de Newton (Ley la Aceleración)
La aceleración de un objeto es directamente
proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e
inversamente proporcional a la masa.
a=F/m
Leyes de Newton
Peso
es la fuerza de
atracción ejercida por
la tierra a cualquier
objeto que esta sobre
su superficie.
W = mg

3ra Ley d Newton (ley de la acción y de la
reacción)
a toda acción le corresponde una reacción, de
igual magnitud y dirección pero en sentido
contrario.
Leyes de Newton
F
Ff
N
W
Ff
N
W

Mecánica
Estática Cinemática Dinámica
Cuerpos
en
Equilibrio
Cuerpos en
Movimiento
sin considerar
sus causas
Cuerpos en
Movimiento
considerando las
causas que lo
provocan

ESTATICA
Es la rama de la mecánica clásica que analiza las cargas
(fuerza, par / momento) y estudia el equilibrio de fuerzas
en los sistemas físicos
Se considera que un
sistema esta en
Equilibrio Estático
cuando la sumatoria de
las fuerzas que actúan en
él es igual a cero
F = 0
V=Constante
N
W
F
Ff

ESTATICA
N
W
F
Ff
Fuerza
Cualquier acción o
influencia capaz de modificar el
estado de movimiento o de
reposo de un cuerpo.
Fuerza de fricción es la fuerza
de resistencia que se opone al
movimiento.
Se entre dos superficies en
contacto.

ESTATICA
N
W
F
Fs
Fricción estática:
Es la resistencia que se debe
superar para poner en movimiento
un cuerpo
Fricción dinámica:
Es la resistencia que
tiene un cuerpo en movimiento.
N
W
F
Fk
Fs= N( s)
Velocidad Constante
s constante de fricción estática
V=0
Fk= N( k)
s constante de fricción cinética

Estudia los cuerpos
en movimiento
Cinemática
MRU MRUA MCU/MCUA
V= d/t
a= Vf-Vo
t
V= 2 r
t

V= d/t
Movimiento Rectilíneo Uniforme
Posición vs tiempo velocidad vs tiempo

Ejercicios
Movimiento Rectilíneo Uniforme

Movimiento Rectilíneo
Uniformemente Acelerado
aceleración vs tiempo
velocidad vs tiempo
a= Vf-Vo
t

Ejercicios

Caída Libre
a= Vf-Vo
t
g= Vf-Vo
t
V= gt h= gt2
2

Caída Libre
Ejercicios

Trabajo
es el producto de una Fuerza aplicada sobre un
objeto por la distancia a la que se desplaza.
Su unidad se expresa en Joules (J)
T= Fd
Trabajo y Energía

Trabajo
Ejercicios
Trabajo y Energía

Potencia
Es la rapidez con que se realiza un trabajo
P=T/t Unidad: Watts
Trabajo y Energía

Potencia
Ejercicios
Trabajo y Energía

Es la forma de energía que se puede convertir
completamente en trabajo mecánico
Energía Mecánica
Em= Ep + Ec

Energía Mecánica
Ep= mgh
Energía potencial es la energía que
tiene un cuerpo debido a la posición
(altura) en la que se encuentra.

Energía Mecánica
Ec= 1 mV2
2
Energía cinética es la energía que tiene
un cuerpo debido a su movimiento.
Es igual al trabajo necesario para que el
cuerpo alcance la velocidad de movimiento

Energía Mecánica
1 mV2
2
Em= Ep + Ec
Em= mgh +

Hidrostática
Presión
Es la fuerza que se
ejerce sobre un
área determinada
P=F/A

Presión Hidrostática
Es la presión que sufren los cuerpos
sumergidos en un líquido o fluido por el simple
y sencillo hecho de sumergirse dentro de este
Ph=d*h*g

Presión Hidrostática

Principio de Pascal
Toda presión que se
ejerce sobre un líquido
encerrado en un
recipiente, se transmite
con la misma intensidad
a todos los puntos del
líquido y a las paredes
del recipiente que lo
contiene.

Principio de Pascal
Prensa Hidráulica

Principio de Arquímedes
Todo cuerpo sumergido en
un fluido recibe un empuje
(E ), ascendente igual al
peso (P) del fluido
desalojado
E=Pe V

E<P E=P E>P

V=20 cm3
Pe= 0.73 N

Calor y Termodinámica
El calor es la transferencia de energía de una parte
a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos, en
virtud de una diferencia de temperatura.
el calor es energía en tránsito.
 caloría
Joules

Transmisión del calor

 La temperatura es
una propiedad de los
sistemas que
determinan si están en
equilibrio térmico
Calor y
Termodinámica

Formulas de conversión
oC = oF – 32 / 1.8
oC = k - 273
oF = 1.8 x 0C + 32
K = oC + 273
a) 250 oC a K
b) 482 oF a K
c) 45 oC a oF
d) 250 oF a oC

El calor específico
es una magnitud física que se define como la cantidad de calor
que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia
o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una
unidad.
Ce = Q
m (Tf – Ti)

El calor específico Ce = Q
m (Tf – Ti)
Sustancia Ce SMD Ce SI
Agua 1 cal/goC 4,184 J/Kg oK
Cobre 0.092 cal/goC 390 J/Kg oK
Plomo 0.030 cal/goC 130 J/Kg oK
Q=Ce m (Tf – Ti)

Termodinámica
Variables
termodinámicas

Termodinámica
Primera Ley
Principio de la conservación de la energía
Si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste
intercambia calor con otro, la energía interna del
sistema cambiará.
La energía producida equivale, exactamente, a la
energía transformada,
La energía no se crea ni se destruye, solo
se transforma.
Eentra – Esale = Esístema
Q-W= E

Termodinámica
Segunda Ley
Solamente se puede realizar un trabajo mediante el
paso del calor de un cuerpo con mayor temperatura a
uno que tiene menor temperatura
Además, define la entropía
como la fracción de energía
de un sistema que no es
posible convertir en trabajo

Termodinámica
Tercera Ley
El cero absoluto no puede alcanzarse por ningún
procedimiento que conste de un número finito de
pasos.
Es posible acercarse indefinidamente al cero
absoluto, pero nunca se puede llegar a él
La entropía de los sólidos
cristalinos puros puede
considerarse cero bajo
temperaturas iguales al
cero absoluto.

Termodinámica
Ley Cero
Si dos sistemas A y B
están a la misma
temperatura, y B está a la
misma temperatura que un
tercer sistema C, entonces
A y C están a la misma
temperatura
Ley de equilibrio térmico
El estado en el cual los sistemas equilibrados
tienen la misma temperatura.

Electricidad y Magnetismo
Electricidad
Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados
con la presencia y flujo de cargas eléctricas.
Manifestaciones
Rayos
la electricidad estática
la inducción
electromagnética
el flujo de corriente
eléctrica.

La carga eléctrica es una propiedad de la
materia que produce una fuerza cuando tiene
cerca otra materia cargada eléctricamente.
Coulomb (C)

Ley de Coulomb
La fuerza ejercida por una carga sobre
otra es directamente proporcional al producto
de ambas cargas (q1 y q2) e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia (r)
entre las cargas.
F = k (q1 * q2 )
r2
K = 9 x 10 9 Nm2/ C2

Calcular la fuerza eléctrica entre dos cargas
cuyos valores son
 q1 = 2 x 10-3C
 q2 = 4 x 10-3C
 r= 0.3 m
F = k (q1 * q2 )
r2
F = (9*109 Nm2/C2 )(2*10-3C)( 4*10-3C )
(0.3m)2
F = 72*103 N = 800 * 103 N = 8 *105 N
0.09
K = 9 x 10 9 Nm2/ C2

Corriente Eléctrica o
Intensidad de Corriente
Es el flujo de carga eléctrica por
unidad de tiempo que recorre un
material.
C / t = A

Ley de Ohm
la cantidad de corriente
que fluye por un circuito
formado por resistencias
puras es directamente
proporcional a la fuerza
electromotriz aplicada al
circuito, e inversamente
proporcional a la
resistencia total del
circuito.
I= V / R

Ejercicio
Un calentador eléctrico absorbe 5A cuando se conecta
a una tensión de 110V. Calcular su resistencia.
R= V / I
R= 110V /5A
R=21 Ohms

Potencia Eléctrica
Es la cantidad de trabajo realizado por una
corriente eléctrica por unidad de tiempo o la rapidez
con la que se realiza un trabajo.
P= V*I
Ejercicio: ¿Cuánta potencia consume una calculadora
que funciona con 9 V y 0.1 A?
P=V*I
P= (9V)*(0.1 A)
P=0.9 Watts

Efecto joule
Si por un conductor
circula una corriente
eléctrica, parte de la
energía cinética de los
electrones se transforman
en calor debido a los
choques con los átomos
del conductor, razón por
la cual los
electrodomésticos se
calientan.

Circuitos
Eléctricos
Serie
Solo hay un camino para
la corriente
Paralelo
los electrones viajan a
través por varias
interrupciones

Reflexión: cuando los rayos de luz llegan
a un cuerpo en el cual no pueden
continuar propagándose, salen desviados
en otra dirección, es decir se reflejan
Óptica

Refracción: consiste en la desviación que
sufren los rayos luminosos cuando llegan a la
superficie de separación entre dos sustancias
o medios de diferente densidad.
Óptica

El sonido es una sensación,
en el órgano del oído,
producida por el movimiento
ondulatorio en un medio
elástico debido a rapidísimos
cambios de presión,
generados por el movimiento
vibratorio de un cuerpo
sonoro.
Acústica

Acústica

Acústica
Longitud de onda: indica el tamaño de una onda.
(ciclo).
Frecuencia: número de ciclos (ondas completas) que se
producen unidad de tiempo. (ciclos/s).
Periodo: es el tiempo que tarda cada ciclo en repetirse.
Amplitud: indica la cantidad de energía que contiene
una señal sonora. No hay que confundir amplitud con
volumen o potencia acústica.

Acústica
Fase: la fase de una onda expresa su posición relativa
con respecto a otra onda.
Potencia: La potencia acústica es la cantidad de energía
radiada en forma de ondas por unidad de tiempo por una
fuente determinada. La potencia acústica depende de la
amplitud.

Acústica
Ondas longitudinales: Por ejemplo, un resorte que
se comprime y el sonido.
Ondas transversales: ejemplo una vibración.

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