Wikiversidad eswikiversity https://es.wikiversity.org/wiki/Portada MediaWiki 1.47.0-wmf.19 first-letter Medio Especial Discusión Usuario Usuario discusión Wikiversidad Wikiversidad discusión Archivo Archivo discusión MediaWiki MediaWiki discusión Plantilla Plantilla discusión Ayuda Ayuda discusión Categoría Categoría discusión TimedText TimedText talk Módulo Módulo discusión Evento Evento discusión 0 6547 180246 172939 2026-09-10T12:13:57Z Mazbel 22321 + departamento 180246 wikitext text/x-wiki <!-- Actualización 25/02/2023 Estoy tratando de actualizar y completar este curso de Física, he tomado la plantilla de curso y de esta forma ir uniendo y consolidando proyectos --> <!-- Actualización 18/11/2023 renombrado a física general --> {{Curso|Física General|{{Cita|''«Todos somos ignorantes, lo que pasa es que no todos ignoramos las mismas cosas»''|[[w:es:Albert Einstein|Albert Einstein]]}} La física es la ciencia que estudia las propiedades de la materia y la energía y sus relaciones. El nombre proviene de la palabra griega ''φυσικός'', que significa «natural» o «relativo a la naturaleza» y se enfoca en aquellos fenómenos que no alteran las propiedades fundamentales de los objetos en estudio. En este proyecto de aprendizaje estudiaremos los conceptos básicos necesarios para entender las ciencias físicas. Se abordarán temas básicos de mecánica, calor, luz, sonido, eletricidad, magnetismo y estructura atómica para obtener una visión general de esta ciencia, de sus teorías más importantes y de su importancia.|11-16|Departamento de física}} {{contexto del proyecto |facultad_texto=Ciencias formales y naturales |facultad_página=Facultad de Ciencias Formales y Naturales |departamento_texto=Física |departamento_página=Departamento de física |área_texto=Física |área_página=Departamento de física |nivel_texto=General |nivel_página=General }} == Objetivos == Construir una plataforma que contenga las herramientas fundamentales para los interesados en la física matemática, del nivel de preparatoria, que puedan dar una introducción más ligada de la comprensión que de la memorización. == Lecciones == Aquí encontrarás la organización estructural de las lecciones que te permita complementar tus conocimientos con textos explicativos, lecturas recomendadas, talleres teóricos y prácticos, guías de trabajo y mucho más. * Lección 1: [[Física básica/Repaso de matemáticas|Repaso de Matemáticas]] * Lección 2: [[Física básica/Medición|Medición]] * Lección 3: [[Magnitudes escalares y vectoriales]] * Lección 4: [[Cinemática/Desplazamiento, velocidad y aceleración|Desplazamiento, velocidad y aceleración]] * Lección 5: [[Cinemática/Movimiento rectilíneo|Movimiento rectilíneo]] * Lección 6: [[Cinemática/Movimiento circular|Movimiento circular]] * Repaso: [[Cinemática|Ecuaciones del movimiento]] * Lección 7: [[Las fuerzas]] * Lección 8: [[Leyes de Newton]] * Lección 9: [[Gravedad]] * Lección 10: [[Trabajo y energía]] * Lección 11: [[Impulso y momento lineal]] * Lección 12: [[Gases ideales]] * Lección 13: [[Introducción a la electricidad]] * Lección 14: [[Campo eléctrico]] * Lección 15: [[Magnetismo]] * Lección 16: [[Ondas]] * Lección 17: [[Óptica]] == Actividades == Ejercicios, pruebas de nivel de conocimiento, trabajos en grupo, u otras tareas. Todas ellas asociadas a sus respectivas lecciones. * Primera actividad: Prueba básica de matemáticas. * Segunda actividad: Prueba básica de mecánica básica. * Tercera actividad: Prueba básica de electromagnetismo. === Lecturas === Cada actividad tiene asociadas una serie de lecturas y problemas recomendados. *Recomendaciones ** Artículo de wikipedia: [[w:Física|Física]] ** Wikilibros: [[b:Física/Preliminares|Física]] == Referencias == Otras lecturas adicionales de utilidad: == Enlaces externos == * [http://www.bibliotecapleyades.net/archivos_pdf/saganmundodemonios.pdf El mundo y sus demonios]. * [[w:es:Carl Edward Sagan|Carl Sagan]], Ed. Planeta. 1997. 493 p. {{Departamento|Física}} 4qnek0huqdgc4hrniuxb3xdivoc3fjz 0 9173 180243 109028 2026-09-10T12:06:10Z Mazbel 22321 Autocategorizando cursos 180243 wikitext text/x-wiki [[Archivo:Presntdinamestat.png|thumb|400px|Representación de los distintos resultados que puede dar una combinación de fuerzas sobre un objeto en función de la resultante y del momento. En este tema estudiaremos la parte de estática.]] La estática estudia lo que hace que los cuerpos se mantengan quietos, sin girar ni moverse. Para ello es necesario conocerse las dos reglas del equilibrio: resultante 0 y momento o par 0. Todo sistema de fuerzas (y por ello todo sistema de vectores deslizantes) se puede reducir a una resultante y un par (desplazamiento con rotación), una resultante (desplazamiento sin rotación), un par (rotación) o una resultante nula y un par nulo (estático). La estática solo se encarga de este último, el de resultante y par nulos, y esa será la ley más aplicada. Para calcular la resultante se hace el sumatorio de fuerzas, y para calcular el momento o par, se busca un punto (generalmente el que anule más fuerzas) y se calcula el momento allí (el momento es la fuerza por la distancia al punto donde buscamos el momento). :''El '''par''' y el '''momento''' son la misma cosa. Un par es un grupo de dos vectores de módulo idéntico, dirección idéntica, sentido opuesto (es decir, son iguales salvo que uno es positivo y el otro negativo), y por tanto tienen resultante nula. Lo que los hace especiales es que son aplicados en puntos distintos haciendo que los cuerpos giren.'' :''Lo representamos con la M con subíndice el punto donde la vayamos a aplicar.'' :''Por lo general si un punto de un sólido no tiene momento implica que el resto del sólido tampoco tiene momento y, por tanto, no gira.'' == ¿Por qué interesa estudiar la estática? == Al consturir estructuras nos interesa que estas permanezcan inmóviles ante cambios en cargas y pesos (imaginémonos una grúa de construcción). La estática es la parte de la física que estudia el comportamiento de los objetos en las condiciones para que no se muevan. Por lo general estaremos viendo situaciones límite (es decir cuanto puede aguantar una estructura hasta que empieze a volcarse, es decir, hasta que aparezca momento) o calcularemos valores que tendrán que ver con la resistencia del material (sea el momento flector o el esfuerzo cortante). == Estática de Barras == [[Archivo:EstaticaDeBarras001.png|thumb|300px|Diagrama básico de una barra. Sea L la longitud de la barra (longitud), π₀ la densidad de peso lineal de la barra (fuerza / longitud), P el peso total vectorial de la barra (fuerza), y V_A y V_B las resultantes en los puntos A y B respectivamente]]El esquema de la barra simple se compone de, al menos, dos apoyos (del tipo que sean) y una barra con una densidad lineal de peso que llamaremos π₀ (N/m), con una longitud L (m), y con un peso total P (N). El peso total de la barra se halla multiplicando dicha densidad por la longitud: π₀×L=P Dicho peso P lo dirigimos hacia abajo y siempre en el centro de la barra. Si en algún momento tuviéramos que partir la barra, el peso de dicha porción se situaría en el centro de dicha porción. Para hallar las respuestas de los apoyos usamos las siguientes ecuaciones (nótese que se están usando módulos,no valores vectoriales, ya que para simplificar se separan los ejes x e y): #<math>\sum_{\forall F_y}F_y = 0\;\rightarrow\;V_a+ V_b- P = 0</math> #<math>\sum_{\forall F_x}F_x = 0</math> #<math>M_A\;\rightarrow\;{\color{Gray}V_A*0} - V_B*L + P*\tfrac{L}{2} = 0</math> #<math>M_A\;\rightarrow\;{\color{Gray}V_B*0} - V_A*L + P*\tfrac{L}{2} = 0</math> Dado que sólo tenemos dos incógnitas (V_A y V_B) sólo necesitamos dos de estas ecuaciones. Para este caso en especial ambas resultantes son iguales a el peso partido de la mitad (sacadas de las ecuaciones 3 y 4). <div style="text-align:center"><math>V_A = V_B = \frac{P}{2}</math></div> === Esfuerzo cortante === [[Archivo:EstaticaDeBarras002.png|left|300px|thumb|Para calcular el esfuerzo cortante se parte la barra en dos y se equilibran las fuerzas. La fuerza que haya que añadir para que se equlibren es el esfuerzo cortante.]]El esfuerzo cortante es una fuerza que tiende a romper las barras (esfuerzo es lo mismo que fuerza). Cada estructura y material soportan un determinado esfuerzo cortante y si se supera dicha fuerza, se parten. Por eso es útil saber como calcularlo. Lo representaremos con una '''T'''. Para poder calcular el esfuerzo cortante en un punto a una distancia ''x'' de ''A'', tenemos que “romper” la barra como se indica en la figura (es decir por el punto donde lo queremos calcular), desechamos una de las mitades y buscamos el equilibiro. Para que esté el sistema en equilibrio de fuerzas (no de momentos) hemos de añadir una fuerza T (en el punto de corte) que es el esfuerzo cortante: <math>\sum_{\forall F_y}F_y = 0\;\rightarrow\;V_A - \underbrace{P\prime}_{\pi_0 * x} + T = 0\;\rightarrow\;T(x) = \pi_0*x - V_A</math> Da igual desde donde se calcule el esfuerzo cortante, si desde A o desde B. El esfuerzo cortante a x metros de A es igual al esfuerzo cortante a L-x metros de B (salvo por el signo). Recuérdese que si el esfuerzo cortante es negativo entonces es que apunta en dirección contraria a la del dibujo. El esfuerzo cortante es una recta de pendiente π₀ y que corta con el eje y en - V_A. Sus máximos (en módulo) están, por tanto, en los extremos, siendo 0 justo en el centro de la barra (en el centro de la barra no se romperá). :''Quizás veamos algo extraño en esto. Hemos dicho que en el centro de la barra no hay esfuerzo cortante, pero si cojemos un palo y lo intentamos doblar se parte. Esto no es esfuerzo cortante, sino una causa del momento flector.'' === Momento flector === [[Archivo:EstaticaDeBarras003.png|thumb|300px|Para calcular el momento flector se parte la barra en dos y se anula el momento de la partición.]]El momento flector es, por así decirlo, cuanto se doblaría la barra al estar en una situación parecida. Otra vez, tenemos que partir la barra en el lugar donde queramos hallar el momento flector, pero, a diferencia de antes, el momento flector será igual por los dos lados únicamente en módulo, es decir, por un lado será positivo y por el otro negativo. Esto es porque se dobla en una dirección por un lado y en la opuesta por el otro (para formar la curva, de otro modo la barra rotaría). Lo representaremos con una M y un subíndice indicando el punto sobre el que se calcula, '''M_P'''. Es tan simple como calcular el momento en el punto donde hemos partido la barra: <math>M_F = V_A * x - \underbrace{P\prime}_{\pi_0 * x} * \frac{x}{2}\;\rightarrow\;M_F(x) = V_A * x - \pi_0 * \frac{x^2}{2}</math> Si derivamos esta ecuación (que es una especie de parábola) encontramos los mínimos (y un detalle especial): <math>\frac{dM(x)}{dx} = V_A - \pi_0 * x = -T(x)</math> Por tanto, el momento flector es máximo en el punto en el que el esfuerzo cortante es 0, es decir en el centro, y mínimo en los extremos. Esto indica que una barra se doblará antes por el cento que por los extremos. El momento flector nos sirve para comprobar que la barra soportará pesos o cargas sin doblarse (lo cual es una caracterísitica del material y/o la estructura). Por lo general no nos interesará que una barra se doble porque se deforma la estructura (y la estrucutra tiene su propósito) y porque las barras dobladas son más débiles en la parte que está estirada y se pueden romper con más facilidad. === Barra con un peso === [[Archivo:EstaticaDeBarras004.png|thumb|300px|left|Al añadir un peso a la barra sólo añadimos una fuerza más.]]El caso de que una barra esté incluida con un peso es exactamente igual que sin el peso, únicamente hay que añadir el peso a los cálculos. Para hallar las resultantes de los apoyos, debemos usar cualquiera de las dos ecuaciones vistas para la barra simple (pondremos todas para mayor claridad), con el añadido de que hay que incluir el peso Q en la ecuación de las resultantes (será negativo ya que va hacia abajo), y el momento de dicha masa Q (que tendrá la misma dirección que el peso de la barra). <math>\sum F = 0\;\rightarrow\;V_A + V_B - P - Q = 0\;\rightarrow\;V_A + V_B = P + Q</math></br> <math>M_A = 0\;\rightarrow\;{\color{Gray}V_A * 0} - V_B * L + P * \frac{L}{2} + Q * a = 0</math></br> <math>M_B = 0\;\rightarrow\;{\color{Gray}V_B * 0} + V_A * L - P * \frac{L}{2} - Q + (L - a) = 0</math></br></br> <math>V_B = \frac{P}{2} + Q * \frac{a}{L};\;V_B = \frac{P}{2} + Q * \left ( 1 - \frac{a}{L} \right )</math> El momento flector y el esfuerzo cortante no variarán mucho de las fórmulas anteriormente dadas, pero tienen un pequeño inconveniente. Si la ''x'' donde queremos calcularlo es menor que ''a'' (que es la distancia a la que se encuentra la carga Q), entonces Q no aparece en la ecuación (pero si sus efectos en las resultantes). Si ''x'' es mayor que ''a'', entonces tendremos que incluir la carga en la ecuación. Por tanto, tenemos una función por partes tanto para el esfuerzo cortante, como para el momento flector. El esfuerzo cortante se calcula de la siguiente manera:<br/> <math>T(x) = \begin{cases} \pi_0*x - V_A & \mbox{si } x < a \\ \pi_0*x + Q - V_A & \mbox{si } x >= a \end{cases}</math>''Se puede observar que el esfuerzo cortante tiene una discontinuidad.'' El momento flector no tiene más dificultad:</br> <math>M_F (x) = \begin{cases} V_A * x - \underbrace{P\prime}_{\pi_0 * x} * \frac{x}{2} & \mbox{si } x \le a \\ V_A * x - \underbrace{P\prime}_{\pi_0 * x} * \frac{x}{2} + Q * (x - a) & \mbox{si } x \ge a \end{cases}</math><br/></br><math>M_F (x) = \begin{cases} V_A * x - \pi_0 * \frac{x^2}{2} & \mbox{si } x \le a \\ V_A * x - \pi_0 * \frac{x^2}{2} + Q * (x - a) & \mbox{si } x \ge a \end{cases}</math>''En el momento no existen discontinuidades.'' {{AutoCat}} pfazc5785uzkxgjq5zs8h62xw2ro646 10 29309 180241 180231 2026-09-10T12:02:35Z Mazbel 22321 180241 wikitext text/x-wiki <includeonly>{{#ifeq:{{NAMESPACE}}|| [[Categoría:Curso:{{PAGENAME}}|*]] {{#if:{{{1|}}} | |[[Categoría:Cursos sin departamento]] }} }}</includeonly><noinclude> <noinclude> {{documentación}} </noinclude> pg9hv68075qcayucdgcr6yl89pazsk0 10 29315 180242 2026-09-10T12:03:51Z Mazbel 22321 Creando para categorizar uniformemente 180242 wikitext text/x-wiki <includeonly>{{#ifeq:{{NAMESPACE}}|| {{#ifeq:{{FULLPAGENAME}}|{{ROOTPAGENAME}} |[[Categoría:Páginas con AutoCat fuera de una subpágina]] |[[Categoría:Curso:{{ROOTPAGENAME}}]] }} }}</includeonly><noinclude> i6m03ox0i852gy85qte74cu9u8l5csx 14 29316 180244 2026-09-10T12:06:30Z Mazbel 22321 Nueva página: Categoría destinada a reunir la portada, las lecciones, actividades y evaluaciones del curso [[Física General]]. [[Categoría:Departamento de Física]] [[Categoría:Curso]] 180244 wikitext text/x-wiki Categoría destinada a reunir la portada, las lecciones, actividades y evaluaciones del curso [[Física General]]. [[Categoría:Departamento de Física]] [[Categoría:Curso]] smhc61os50oo0gwdor5kdcwfeajnomh 14 29317 180245 2026-09-10T12:09:46Z Mazbel 22321 Nueva página: Categoría destinada a organizar los cursos ofrecidos por el [[Departamento de física]]. [[Categoría:Facultad de Ciencias Formales y Naturales]] [[Categoría:Wikiversidad:Departamentos|Física]] 180245 wikitext text/x-wiki Categoría destinada a organizar los cursos ofrecidos por el [[Departamento de física]]. [[Categoría:Facultad de Ciencias Formales y Naturales]] [[Categoría:Wikiversidad:Departamentos|Física]] nk245v2as5rjavdnxwx078wfb9fix1c