Temario de temas selectos de física

¿Qué es
física?

La física forma parte de las ciencias llamadas
Ciencias Naturales que junto con la química y la
Biología indagan sobre los fenómenos que percibimos
como realidad.

Podemos decir que la física se encarga de la
construcción de modelos funcionales que se ajustan mas o
menos a los hechos del mundo y nos permiten interpretar y
predecir los fenómenos que suceden a nuestro alrededor,
tan funcionales son dichos modelos que a partir de ellos se ha
podido generar la tecnología de la que disfrutamos en
nuestra vida diaria.

Cuando los físicos idean modelos de cómo
piensan que se comparta la naturaleza, recurren a su
imaginación e intuición. Sin embargo, una vez
construido un modelo en la física (que posteriormente
estudiamos cuando aparecen en libros, revistas o Internet), se
busca validarlo y aplicarlo dándole un carácter
cuantitativo. Esto es, a partir de los modelos se pretende
obtener conclusiones numéricas que validen y certifiquen
lo que plantea ese modelo, para lo cual los físicos
inventan o construyen herramientas que les permiten medir las
propiedades que le asignan al objeto en estudio, a lo
que se le denomina magnitud física.

Magnitud física: Herramienta construidas y
aceptadas por las comunidades científicas, que se usan
para establecer y discutir modelos que intentan describir e
interpretar el comportamiento del Universo

Las magnitudes físicas pueden ser de dos
tipos:

• Magnitudes fundamentales. Las magnitudes
  fundamentales son aquellas que no se definen en
  función de otras magnitudes físicas, estas
  fueron definidas y aceptadas por las comunidades
  científicas y a partir de ellas se pueden derivar
  otras muchas magnitudes utilizadas en física. Son
  magnitudes fundamentales: longitud, masa, tiempo y
  carga eléctrica.

• Magnitudes derivadas. Las magnitudes
  derivadas resultan de la relación de magnitudes
  fundamentales, ejemplo de ello es la velocidad, que resulta
  de relacionar la longitud con el tiempo (v = d/t), otros
  ejemplos son: área, volumen, aceleración,
  fuerza, trabajo, etc.

Otra clasificación de las magnitudes
físicas puede ser:

• Magnitudes escalares.: Son aquellas que para
  quedar bien definidas, solo requieren una cantidad expresada
  en números y el nombre de la unidad de medida,
  ejemplo: longitud o distancia (3 m), masa (4 kg), tiempo (2
  s), temperatura (20 °K).

• Magnitudes vectoriales. Son aquellas que para
  quedar bien definidas, además de la cantidad expresada
  en número y el nombre de la unidad, requieren que se
  señale la dirección, ejemplo de estas
  magnitudes son: el desplazamiento (6 m al norte), la
  velocidad (28 m/hr al noroeste), la aceleración (80
  m/s2 al sur), la fuerza (35 N a 30° NE).

Cualquier magnitud vectorial, puede ser representada
gráficamente por medio de un vector.

Vector. Es un segmento de recta dirigido con las
siguientes características:

• a) Punto de aplicación u
  origen,

• b) Magnitud, intensidad o módulo del
  vector. Indica su valor y se representa por la longitud
  del vector de acuerdo con la escala utilizada.

• c) Dirección, señala la
  línea o ángulo de inclinación sobre la
  cual actúa el vector.

Los sistemas vectoriales, es decir el conjunto de
vectores que actúan al mismo tiempo sobre un solo objeto,
pueden encontrarse en un plano o en el espacio, concurrir en un
solo punto o ser paralelos, con lo que los podemos diferenciar
en:

Los sistemas vectoriales coplanares, son aquellos
que se encuentran ubicados en un solo plano, es decir, en dos
ejes, pueden ser:

• a) Concurrentes.- las líneas de
  acción de este tipo de vectores se reúnen en un
  punto en común.

• b) Paralelos.- Las líneas de
  acción de estos vectores son paralelas entre
  sí.

Los sistemas vectoriales no coplanares, son
aquellos que se encuentran ubicados en tres dimensiones, es
decir, en tres ejes, e igualmente que los coplanares pueden ser:
concurrentes y paralelos, cuyas líneas de acción
concurren en un solo punto y son paralelas entre
sí.

Los sistemas vectoriales Colineales tienen la
misma línea de acción, pueden alejarse o
acercarse.

Descomposición de una fuerza en forma
vectorial cartesiana

Se puede descomponer un vector en sus componentes
rectangulares en "x" y "y" mediante el uso de funciones
trigonométricas, de la siguiente manera: