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Fundamentos de Física General, Uso e Implementación: - Coggle Diagram
Fundamentos de Física General
1. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)
Definición:
Conjunto estandarizado de unidades de medida reconocido a nivel mundial.
Características:
Coherente: Unidades derivadas se forman con potencias y productos de unidades base sin factores numéricos.
Universal: Base para la ciencia, tecnología, industria y comercio internacional.
Decimal: Basado en potencias de 10.
Siete unidades base: Metro (longitud), kilogramo (masa), segundo (tiempo), amperio (corriente eléctrica), kelvin (temperatura termodinámica), mol (cantidad de sustancia) y candela (intensidad luminosa). De estas se derivan todas las demás.
Desde el diseño de una pieza de avión hasta la formulación de un medicamento, todo se mide con el SI. Asegura compatibilidad global y reduce errores.
Diseño y fabricación de maquinaria (ej., medición de presiones en bares o Pa), control de calidad (ej., tolerancias dimensionales en mm), procesos químicos (ej., concentración en mol/L).
Vida Diaria: Recetas de cocina (ej., volumen en ml), velocidad de vehículos (ej., km/h, aunque la unidad SI es m/s), consumo eléctrico (ej., kWh).
Ejemplos:
Longitud: metro (m)
Masa: kilogramo (kg)
Tiempo: segundo (s)
Construcción: metros de cable eléctrico o la resistencia de una viga en pascales (N/m²).
Medicina: Las dosis de medicamentos se miden en miligramos o mililitros, y la presión arterial en milímetros de mercurio (que se puede convertir a pascales).
Tecnología: La velocidad en megabits por segundo o la capacidad de almacenamiento del disco duro en terabytes.
2. VECTORES
Clasificación o Tipos:
Vectores fijos o ligados: Tienen un punto de aplicación específico.
Vectores deslizantes: Su punto de aplicación puede moverse a lo largo de su línea de acción.
Vectores libres: No tienen un punto de aplicación específico, solo magnitud, dirección y sentido.
Vectores concurrentes: Sus líneas de acción se cortan en un mismo punto.
Vectores paralelos: Sus líneas de acción son paralelas.
Definición
: Entidad matemática que posee magnitud, dirección y sentido. Se representa con una flecha.
Uso e Implementación:
Industria: Diseño de estructuras (ej., fuerzas en vigas), robótica (ej., posición y orientación de efectores finales), aerodinámica (ej., fuerzas de sustentación y arrastre).
Vida Diaria: Indicaciones de navegación (ej., dirección y distancia), representación de la velocidad del viento, empuje de objetos.
3. CINEMÁTICA UNIDIMENSIONAL
Características:
Posición, desplazamiento, velocidad y aceleración son los conceptos clave.
Movimiento en 1D: Solo consideramos el movimiento a lo largo de un eje (X o Y), no hay cambios de dirección lateral.
Tipos de movimiento:
Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU): Velocidad constante, aceleración cero.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA): Aceleración constante, velocidad cambia uniformemente.
Uso e Implementación:
Industria: Diseño de sistemas de transporte (ej., cálculo de tiempos de viaje, aceleración de trenes), análisis de caída libre de materiales en procesos industriales, simulación de movimientos lineales.
Vida Diaria: Cálculo del tiempo para recorrer una distancia a una velocidad constante, análisis de la desaceleración de un coche al frenar, caída de objetos.
Definición:
Rama de la mecánica que describe el movimiento de los objetos sin considerar las causas que lo producen, en una sola dimensión (línea recta).
Ejemplos:
Un coche moviéndose a 60 km/h en una autopista recta.
Una pelota que cae verticalmente desde una altura.
Un ascensor subiendo o bajando.
Variables clave:
Posición (x): Dónde está el objeto en un momento dado.
Desplazamiento (Δx): El cambio de posición.
Distancia recorrida: La longitud total del camino que tomó el objeto.
Velocidad (v): Qué tan rápido y en qué dirección se mueve el objeto (vector).
Rapidez (rapidez): Qué tan rápido se mueve el objeto (escalar).
Aceleración (a): Cómo cambia la velocidad del objeto con el tiempo.
Referencias Bibliográficas:
Serway, Raymond A. y Jewett, John W. (2014). Física para ciencias e ingeniería. Vol. 1 (9na ed.). Cengage Learning.
Resnick, Robert; Halliday, David y Krane, Kenneth S. (2002). Física. Vol. 1 (4ta ed.). Compañía Editorial Continental (CECSA).
Tipler, Paul A. y Mosca, Gene. (2010). Física para la ciencia y la tecnología. Vol. 1 (6ta ed.). Reverté.
Uso e Implementación:
