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FÍSICA I
OBJETIVO: Comprender la importancia de la mecánica clásica como motor de los avances tecnológicos para generar satisfactores y beneficios para la sociedad.
EVALUACIÓN
Para la evaluación de esta materia se recomienda:
30% Tareas
30% Examen
25% Participaciones en clase
15% Cuestionario
Inicio Clase 1, 13/Enero/21
UNIDAD I:
INTERPRETAR LOS FENÓMENOS FÍSICOS MEDIANTE LA OBSERVACIÓN Y MEDICIÓN DE LOS MISMOS, ESTABLECIENDO LAS LEYES QUE LOS RIGEN Y SU APLICACIÓN EN LA VIDA COTIDIANA.
LA FÍSICA
Ciencia que se ocupa de los componentes fundamentales del Universo, de las fuerzas que éstos ejercen entre sí y de los efectos de dichas fuerzas. Sus metas son la comprensión de la naturaleza mediante la elaboración de teorías en base a experimentos.
CIENCIA Y MÉTODO CIENTÍFICO
La ciencia suele definirse por la forma de investigar más que por el objeto de investigación, de manera que los procesos científicos son esencialmente iguales en todas las ciencias de la naturaleza; por ello la comunidad científica está de acuerdo en cuanto al lenguaje en que se expresan los problemas científicos, la forma de recoger y analizar datos, el uso de un estilo propio de lógica y la utilización de teorías y modelos.
En el método científico la observación consiste en el estudio de un fenómeno que se produce en sus condiciones naturales. La observación debe ser cuidadosa, exhaustiva y exacta.
A partir de la observación surge el planteamiento del problema que se va a estudiar, lo que lleva a emitir alguna hipótesis o suposición provisional de la que se intenta extraer una consecuencia. Existen ciertas pautas que han demostrado ser de utilidad en el establecimiento de las hipótesis y de los resultados que se basan en ellas; estas pautas son: probar primero las hipótesis más simples, no considerar una hipótesis como totalmente cierta y realizar pruebas experimentales independientes antes de aceptar un único resultado experimental importante.
La experimentación consiste en el estudio de un fenómeno, reproducido generalmente en un laboratorio, en las condiciones particulares de estudio que interesan, eliminando o introduciendo aquellas variables que puedan influir en él.
Una hipótesis confirmada se puede transformar en una ley científica que establezca una relación entre dos o más variables, y al estudiar un conjunto de leyes se pueden hallar algunas regularidades entre ellas que den lugar a unos principios generales con los cuales se constituya una teoría.
Observación Þ Hipótesis Þ Experimentación Þ Teoría Þ Ley |
El método científico
RELACIÓN CON OTRAS CIENCIAS
La física está estrechamente relacionada con las demás ciencias naturales, y en cierto modo las engloba a todas.
PRINCIPALES CAMPOS DE
| TÉRMINO | DESCRIPCIÓN |
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| Acústica | Estudia las propiedades del sonido. |
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| Física atómica | Estudia la estructura y las propiedades del átomo. |
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| Criogenia | Estudia el comportamiento de la materia a temperaturas extremadamente bajas. |
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| Electromagnetismo | Estudia los campos eléctrico y magnético, y las cargas eléctricas que los generan. |
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| Física de partículas | Se dedica a la investigación de las partículas elementales. |
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| Dinámica de fluidos | Examina el comportamiento de los líquidos y gases en movimiento. |
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| Geofísica | Aplicación de la física al estudio de |
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| Física matemática | Estudia las matemáticas en relación con los fenómenos naturales. |
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| Mecánica | Estudia el movimiento de los objetos materiales sometidos a la acción de fuerzas. |
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| Física molecular | Estudia las propiedades y estructura de las moléculas. |
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| Física nuclear | Analiza las propiedades y estructura del núcleo atómico, las reacciones nucleares y su aplicación. |
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| Óptica | Estudia la propagación y el comportamiento de la luz. |
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| Física del plasma | Estudia el comportamiento de los gases altamente ionizados (con carga eléctrica). |
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| Física cuántica | Estudia el comportamiento de sistemas extremadamente pequeños y la cuantización de la energía. |
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| Física de la materia | Estudia las propiedades físicas de los sólidos y los líquidos. |
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| Mecánica estadística | Aplica principios estadísticos para predecir y describir el comportamiento de sistemas compuestos de múltiples partículas. |
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| Termodinámica | Estudia el calor y la conversión de la energía de una forma a otra. |
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UN REPASO DE MATEMÁTICAS
Despeje de ecuaciones
Para despejar una variable en una ecuación lineal se sigue el siguiente procedimiento:
1) Se reúnen los términos con la variable a despejar en alguno de los lados de la ecuación (lado izquierdo).
2) Se simplifican los términos.
3) El resultado es una ecuación de la forma ax = b, cuya solución es 
4) Ejemplo 1.1: De la ecuación F = ma, despejar m.
Solución: Invirtiendo la ecuación ma = F
De acuerdo al paso 3 m = F/a donde la m ya está despejada.
Ejemplo 1.2: De la ecuación d = V0 – ½ at2 despejar a.
Solución: Invirtiendo la ecuación V0 – ½ at2 = d
Restando V0 en ambos lados de la ecuación - ½ at2 = d – V0
Cambiando de signo a toda la ec. ½ at2 = V0 - d
Multiplicando por 2 para eliminar el ½ at2 = 2(V0 – d)
De acuerdo al paso 3 
Donde la a ya ha sido despejada.
Ejemplo 1.3: De la ecuación d = ½ at2, despejar t
Solución: Invirtiendo la ecuación ½ at2 = d
Multiplicando por 2 at2 = 2d
De acuerdo al paso 3 t2 = 
La operación inversa de elevar al cuadrado es la raíz cuadrado, por lo que:
t = 
NOTACIÓN CIENTÍFICA
Los científicos trabajan frecuentemente con números muy grandes y muy pequeños. Por ejemplo, la masa de
El punto decimal puede variar de posición, pero el exponente variara de acuerdo a las posiciones del punto, ejemplo:
8.34 ´ 107 = 83.4 ´ 106 = 834 ´ 105 = 83400 ´ 103
5.1 ´ 101 = .51 ´ 102 = .051 ´ 103 = .0051 ´ 104
5.1 ´ 102 = 51 ´ 101 = 510 ´ 100 = 510 = 5100 ´ 10-1 = 51000 ´ 10-2
SUMA Y RESTA
Para sumar o restar este tipo de números es necesario igualar los exponentes.
Ejemplo 1.4: 2.4 ´ 10 3 + 3.2 ´ 103 = (2.4 + 3.2) ´ 103 = 5.6 ´ 103
3.2 ´ 1012 – 7.4 ´ 1010 = 320 ´ 1010 – 7.4 ´ 1010 = 312.6 ´ 1010 = 3.126 ´ 1012
Otro método 3.2 ´ 1012 – 7.4 ´ 1010 = 3.2 ´ 1012 - .074 ´ 1012 = 3.126 ´ 1012
MULTIPLICACIÓN Y DIVISIÓN
Los números expresados en notación científica se pueden multiplicar aún cuando los exponentes no sean iguales. Primero multiplique los números que anteceden las potencias de 10. Después, sume algebraicamente los exponentes, reestructurando la respuesta.
Ejemplo 1.5: (2.4 ´ 106)(4.6 ´ 108) = (2.4)(4.6) ´ 106+8 = 11.04 ´ 1014 = 1.104 ´ 1015
(5 ´ 1021)(3.2 ´ 10-15) = 16 ´ 106 = 1.6 ´ 107
(8.125 ´ 1014)(5.2 ´ 10-24) = 42.25 ´ 10-10 = 4.225 ´ 10-9
La división de este tipo de números es de forma similar, pero en lugar de multiplicar es dividir y en lugar de sumar es restar, reestructurando el resultado.
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Fin Clase 1, 13/Enero/21
Inicio Clase 2, 20/Enero/21
OTRO EJEMPLO
OTRO EJEMPLO
Fin Clase 2, 20/Enero/21
Inicio Clase 3, 27/Enero/21
Fin Clase 3, 27/Enero/21
Inicio Clase 4, 3/Febrero/21
Vectores y Escalares
Participación 4
Tarea 4
Fin Clase 4, 3/Febrero/21
REPASO
CUESTIONARIO PARA EXAMEN
Notación Científica Suma Resta
Notación Científica Multiplicación
T. Pitágoras-F. Trigonometrica
Fin Clase 5, 10/Febrero/21
Inicio Clase 6, 17/Febrero/21
Evaluación Física I
Fin Clase 6, 17/Febrero/21
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