Física - Fundamentos teóricos-prácticos
Summary
TLDREl script del video ofrece una visión detallada de los fundamentos de la física, abarcando temas como mecánica, calor, termodinámica, electricidad, interacción de la materia, energía, óptica y acústica. Se discuten conceptos teóricos y prácticos, incluyendo el sistema de unidades y las conversiones entre el sistema inglés y el internacional, como pies a metros, libras a kilogramos, y galones a litros. Se ilustra cómo realizar conversiones de unidades utilizando equivalencias y técnicas algebraicas. Además, se profundiza en la manipulación de vectores, explicando cómo se suman y restan vectores unidimensionales y multidimensionales, y cómo se resuelven problemas de vectores utilizando tanto métodos gráficos como algebraicos. El video también explora el uso de funciones trigonométricas para encontrar componentes de vectores y ángulos, proporcionando ejemplos prácticos de cómo se aplican estos conceptos en física.
Takeaways
- 📚 El curso de física abarca temas teóricos y prácticos en mecánica, calor, termodinámica, electricidad, interacción de la materia, energía, óptica y acústica.
- 📏 Se discute el uso de dos sistemas de unidades: el sistema inglés y el sistema internacional (SI), con énfasis en la importancia de aprender las conversiones entre ellos.
- 🔢 Se presentan equivalencias de unidades de medida, como la pulgada a centímetros, la onza a gramos y el galón a litros, para facilitar la conversión entre sistemas.
- ⏱️ Se explica cómo realizar conversiones de unidades, utilizando ejemplos como la conversión de minutos a segundos y de milímetros a kilómetros.
- 📐 Se abordan las operaciones con vectores, incluyendo la suma y la resta, y se describe cómo representar gráficamente y algebraicamente estos vectores.
- 🧮 Se utiliza el teorema de Pitágoras para resolver problemas de vectores en dos dimensiones, encontrando la hipotenusa y las componentes de los vectores.
- 📈 Se discute la importancia de entender las componentes de los vectores en las direcciones x e y, y cómo se calculan a partir de las coordenadas de los vectores.
- 📍 Se presentan técnicas para resolver vectores saliendo desde el origen, usando métodos algebraicos y gráficos para encontrar el vector resultante.
- 📊 Se utiliza la trigonometría para encontrar componentes de vectores cuando se conoce el valor del vector y su ángulo, utilizando funciones como la tangente y el coseno.
- 🔄 Se muestra cómo se resuelven los vectores en tres dimensiones, tomando en cuenta las componentes en cada eje y aplicando el teorema de Pitágoras para encontrar el vector resultante.
- 📝 Se resalta la importancia de la precisión en las conversiones y operaciones con vectores, ya que estos conceptos son fundamentales en la física.
Q & A
¿Qué temas se abordan en el curso de física mencionado en el guión?
-El curso de física aborda temas teóricos y prácticos en mecánica, calor y termodinámica, electricidad, interacción de la materia, energía, óptica y acústica.
¿Qué son los fundamentos teóricos y prácticos que se estudian en el curso?
-Los fundamentos teóricos y prácticos incluyen el sistema de unidades y conversiones, suma y resta de vectores, y la importancia de aprender las equivalencias entre diferentes sistemas de medida.
¿Cuáles son los dos sistemas de medida que se mencionan en el guión?
-Los dos sistemas de medida mencionados son el sistema inglés y el sistema internacional (SI).
¿Cómo se realiza la conversión de milímetros a kilómetros?
-Para convertir milímetros a kilómetros, se dividen los milímetros por 1,000,000, ya que un kilómetro es igual a 1,000,000 milímetros.
¿Cómo se realiza la conversión de pulgadas a centímetros?
-Para convertir pulgadas a centímetros, se multiplica el número de pulgadas por 2.54, ya que una pulgada es igual a 2.54 centímetros.
¿Qué es un vector y cuáles son sus propiedades?
-Un vector es una cantidad que tiene dirección y magnitud, y puede representarse en un espacio unidimensional, bidimensional o tridimensional.
¿Cómo se resuelve la suma de vectores en un espacio unidimensional?
-Para sumar vectores en un espacio unidimensional, se colocan los vectores uno detrás de otro, partiendo del origen, y se suma su magnitud.
¿Cómo se determina el vector resultante de dos vectores en un espacio bidimensional?
-Para determinar el vector resultante en un espacio bidimensional, se usan los rectángulos que forman los vectores y se calcula la hipotenusa, que es el vector resultante.
¿Cómo se resuelve la suma de vectores partiendo de un origen común en un espacio tridimensional?
-En un espacio tridimensional, se resuelve la suma de vectores tomando las componentes en x, y y z de cada vector y sumándolas para obtener las componentes del vector resultante.
¿Cómo se calcula el vector resultante a partir de su magnitud y ángulo?
-Para calcular el vector resultante a partir de su magnitud y ángulo, se usan las funciones trigonométricas del seno y del coseno para encontrar las componentes del vector en función del ángulo y la magnitud.
¿Cómo se determina la dirección del vector resultante?
-La dirección del vector resultante se determina por el ángulo que forma con un eje de referencia, generalmente el eje x, y se resuelve usando funciones trigonométricas.
Outlines
📏 Unidades y Conversiones en Física
Este párrafo aborda la importancia de entender y utilizar diferentes sistemas de unidades en física, como el sistema inglés y el sistema internacional (SI). Se discute la necesidad de aprender las equivalencias entre unidades como pies y metros, libras y kilogramos, y cómo realizar conversiones algebraicas. Se proporciona una tabla de conversiones y se explica el proceso de realizar conversiones específicas, como cambiar milímetros a kilómetros y pulgadas a centímetros, utilizando técnicas algebraicas y la búsqueda de equivalencias.
🚀 Vectores y sus Operaciones
En este párrafo se introducen los conceptos básicos de los vectores, incluyendo dirección, magnitud y sentido. Se explica cómo representar vectores en diferentes dimensiones y cómo se resuelven las operaciones de suma y resta de vectores tanto de manera gráfica como algebraica. Se presentan ejemplos prácticos de cómo se calculan los vectores resultantes y cómo se usan las propiedades de los triángulos rectángulos para encontrar las soluciones.
🔢 Componentes de Vectores y Aplicación del Teorema de Pitágoras
Este párrafo se enfoca en la resolución de ejercicios vectoriales utilizando componentes de vectores y el teorema de Pitágoras. Se describe cómo se extraen las componentes en 'x' y 'y' de vectores dados y cómo se suman para encontrar el vector resultante. Se utiliza el teorema de Pitágoras para calcular la magnitud del vector resultante y se discuten métodos para resolver vectores que parten del origen y aquellos que no lo hacen.
📐 Ángulos y Componentes de Vectores en Física
Este párrafo explora cómo se calculan las componentes de vectores cuando se proporciona el valor del vector y su ángulo. Se utilizan funciones trigonométricas para determinar las componentes en 'x' e 'y' y se describe cómo se utiliza la tangente para encontrar el ángulo del vector resultante. Se presentan ejemplos que muestran cómo se aplican estas técnicas para resolver problemas específicos de vectores en física.
Mindmap
Keywords
💡Física
💡Sistema de unidades
💡Conversión de unidades
💡Vectores
💡Suma y resta de vectores
💡Mecánica
💡Termodinámica
💡Electricidad
💡Óptica
💡Acuástica
💡Ejemplos prácticos
Highlights
El curso de física abarca temas teóricos y prácticos en mecánica, calor, termodinámica, electricidad, interacción de la materia, energía, óptica y acústica.
Se discuten sistemas de unidades y conversiones, incluyendo el sistema inglés y el sistema internacional.
Se utiliza una tabla para mostrar las magnitudes y equivalencias entre diferentes unidades de medida.
Se enseña cómo realizar conversiones algebraicas entre unidades, como de pies a metros y de libras a kilogramos.
Se destaca la importancia de aprender las equivalencias para transformar problemas entre sistemas de unidades.
Se repasan conceptos básicos como la suma y resta de vectores y su representación gráfica.
Se explica cómo resolver vectores unidimensionales y tridimensionales, y cómo representarlos en el plano cartesiano.
Se presentan ejemplos prácticos de cómo sumar vectores en diferentes dimensiones.
Se utiliza el teorema de Pitágoras para encontrar el vector resultante en el caso de vectores en dos dimensiones.
Se discute el uso de funciones trigonométricas para resolver vectores en función de sus ángulos y magnitudes.
Se muestra cómo calcular las componentes de un vector en función de su ángulo y magnitud utilizando funciones como el seno y el coseno.
Se abordan técnicas para resolver vectores saliendo desde el origen utilizando un enfoque más algebraico.
Se explica cómo determinar la dirección de un vector resultante utilizando la tangente y las componentes del vector.
Se presentan métodos para calcular el ángulo de un vector resultante a partir de sus componentes x e y.
Se resalta la importancia de entender la dirección de los vectores y cómo afecta el signo de sus componentes.
Se ofrece una guía detallada para realizar conversiones y operaciones con vectores en física.
Se destaca la utilidad de las tablas de conversiones y la importancia de la precisión en las operaciones con unidades y vectores.
Transcripts
bienvenidos al curso de física que hace
2020 el tema de que vamos a ver en
nuestro curso
el siguiente son fundamentos teóricos
prácticos mecánica calor y termodinámica
electricidad interacción de la materia
de energía óptica y acústica
en fundamentos teórico práctico vamos a
ver el sistema de unidades y
conversiones suma y resta de vectores
el sistema de unidades de conversiones
en esta tabla mostramos las magnitudes
la siguiente muestra el sistema inglés y
el sistema internacional entonces usamos
dos maneras hay dos maneras de medida
que sería el pie y el método nosotros
usamos el metro pero por ejemplo en eeuu
usar los pies
esta vez más las libras usamos
kilogramos tiempo en segundos para ambos
área que es pie cuadrado metro
y cúbico
con velocidad que es sobre el segundo
metro sobre segundo aceleración que es
pie sobre segundo parador metros sobre
el segundo cuadrado fuerza que es libra
sobre el pie sobre el segundo cuadrado
trabajo energía que es un punto porque
aún tu impresión que es un punto sobre
qué
con un pastel es importante que se
aprendan estos y
más difícil
también es importante
y como ven
tengo que aprender las equivalencias
entre uno y otro para poder
transformarlo ya que están resolviendo
un problema tienen que estar todo sobre
él existen tres boyas en el sistema
internacional
con las conversiones esta es una pequeña
tabla para realizar conversiones hay una
infinidad de tablas que te puede dar una
inversión directa básicamente a
cualquier unidad que tú desees pero con
que te aprendas los básicos como estos
va a ser suficiente para que puedas a
ciertas convenciones que se requieran
por ejemplo aquí tenemos en longitud una
pulgada es igual a 2.54 dos centímetros
rompió equivale a 30 punto 46
centímetros también tenemos onzas que
equivalen a 28 puntos 36 gramos o un
galón que equivale a 3.785 litros
antes de iniciar con los ejercicios
tenemos un pequeño repaso dice nota
explicado por uno es el mismo número ya
que no afecta su valor por ejemplo si
multiplicamos 5 por 10 a 5 ahora para
realizar las conversiones de unidades se
busca que la equivalencia por ejemplo un
minuto es igual a 60 segundos
por lo que si dividimos un
en segundos
queremos hacer una conversión de
unidades
tenemos que buscar está equivalencia
primer ejemplo
nosotros queremos eliminar nosotros
vamos a convertir
135 milímetros activo
por lo que vamos a poner 100
como queremos eliminar metros bombos al
método algebraico
mientras lo vamos a poner en la división
con forma parte del denominador y como
lo queremos comer a kilómetros vamos a
poner kilómetros en el lado de
ahora eso lo ponemos la equivalencia ya
sabemos que un kilómetro
y por métodos que bryce podemos eliminar
metros
y ya nos queda 135.000 por uno
kilómetros entre mil
efectuando la división aquí directamente
podríamos escribir
con 30 es igual por método algebraico
35 km
ahora por el ejemplo
número 2 vamos a convertir 35 pulgadas a
centímetros entonces vamos a poner 35
pulgadas y como pulgadas lo que queremos
eliminar lo vamos a poner en el lado
contrario que sería el denominador y
centímetros como lo que queremos vamos a
poner en el numerador
ahora decimos una pulgada tiene dos
puntos cincuenta y cuatro centímetros
siendo el método algebraico nosotros
haremos pulgadas entonces esta pulgada
en otro lado
la multiplicación de 35 por 254
centímetros entre uno realizado por la
operación y nos da que de 78.9
centímetros
número 3 vamos a convertir 54 km sobre
metros sobre segundo
ahora para terminar km está en el
numerador vamos a ponerlo en el
denominador
y cómo queremos metros vamos a usar
metros en los denominador ahora decimos
un kilómetro equivale a mil metros
entonces está división sigue siendo un 1
y para ahora lo mismo que ahora está en
el denominador nosotros vamos a poner
orden
y cómo queremos segundos vamos a poner
la equivalencia de uno en segundos que
son 2.600 segundos
ahora solo los eliminamos el je break a
mente que es km
y ahora
y hacemos la multiplicación que 54 por
1.000 por 1
que son metros
5 perdón ahora es 1 por 3.600
hacemos la división y nos queda que nos
da 15 metros sobre segundos
muy bien ahora pasemos de la suma y
resta de vectores
con algunas definiciones un vector tiene
una dirección magnitud y tiene un
sentido
las dimensiones sólo cuando es
unidimensional sólo está sobre un eje x
cuando es bidimensional tiene dos ejes
está entre xy es tridimensional tiene
tres ejes que es xx
el primer ejemplo
el vector unidimensional
que electorales de newton este el doctor
bs 5 nietos y el vector sede de 5600
la flecha que está apuntando hacia el
lado derecho siempre va a ser positiva
ya que tomamos en cuenta el plano
cartesiano si es hacia la derecha
dispositivo como las equis o si es hacia
la izquierda es negativo con menos x de
igual manera si estuviese hacia arriba
si es hacia arriba es positivo con
malasia positivas o si está hacia abajo
sería negativo ahora bien cómo se
resuelve esto
para resolverlas nosotros tenemos que
poner el primer vector seguido el origen
en este caso no hay origen
el segundo vector lo vamos a poner justo
donde termina el primero
y así sucesivamente entonces el tercer
vector expresaría donde termina el sol
y el resultado sería donde inició el
primer vector hasta
qué sería esta parte roja
esta sería la forma
y la forma aritmética sería solo sumar
lo que sería tres minutos más
86 minutos serían dos minutos
bueno ahora ponemos el ejemplo número 2
aquí tenemos
la media del vector 16 y vi que es menos
6
entonces decimos qué
el primero empezado en el origen y el
segundo cuando terminaba el 1er
estación gráfica
nuestro resultante es el origen a la
punta del final
entonces
como resolvemos esto
bueno aquí vemos que se está formando
tenemos los rectángulos por lo que
podemos
y
el rector resultante sería la hipotenusa
el vector
vendría siendo un lado
y el vector vendría siendo otro lado
entonces podemos dar aire
por lo que si reemplazamos los
valores de los vectores
al cuadrado más 6 al cuadrado y la raíz
de la suma 40 que es menos 2 porque está
volteando hacia el lado izquierdo
y esto quiere decir que es negativo
y resolviendo esta operación vemos que
el valor del vector
el doctor de 6.32 36
13 número 3 tenemos tres puntos
ahora cómo vamos a resolver los
siguientes ejercicios los siguientes
ejercicios los vamos a resolver
con todos los vectores saliendo desde el
origen
esta es una manera más algebraica
pero las anteriores que eran gráficas
entonces
vamos a ver de igual manera el teorema
de pitágoras
pero
qué vamos a hacer nosotros nosotros
vamos a sacar la componente en x la
componente engine de ambos vectores por
lo tanto aquí tenemos el vector google 1
coma
para sacar su componente en x pues como
aquí sólo son puntos podemos tomar 1
y la componente que es de aquí que son 2
entonces esto mismo no lo está
igual el componente de v en x es 4
esta tenía comprado en esta línea
punteada
ahora como sacamos
el vector resultarte el vector
resultante vamos a sumar todas las
componentes en x todas las
sí
ahora si sumamos uno más cuatro nos da
lo que tenemos aquí vamos a sumar la
componente 1 que está
x + 4 la componente x debe nota 5
igual para ello vamos al componente este
dv estos la componen
se ve que es 13
en este valor
2x ahora la resultante sólo es la
estos dos puntos serían este punto de
aquí si lo que se expresan en
coordinados ahora para saber cuánto vale
sólo elevamos al cuadrado con los
resultados
5 al cuadrado más
al cuadrado
hacemos la operación 5.83
entonces pasemos al siguiente problema
ahora la siguiente solución
ya sólo nos están dando el valor del
vector
y su ángulo
por lo tanto
y aquí vamos a tener que usar esas
funciones
sobre hipotenusa y la tangente ex
catetos puesto sobre cateto adyacente
este nos sirve para determinar el ángulo
que va a llevar el vector resultante y
estos dos nos ayudan para determinar
los compartes en equis y dependiendo del
ángulo
ahora vamos a utilizar también la
fórmula
para sacar la resultante el valor de la
resultante
entonces el ejemplo número 4 esta sería
la representación gráfica
aquí tenemos que vale 12 grados
y mide 5 y aquí tenemos el de 120 que
mide 4
ahora aquí tenemos las líneas rojas
entradas son los componentes
de nx y la componente
en este vector el vector resultante
ahora qué vamos a hacer nosotros aquí
tenemos la fórmula tenemos que sacar fx
que es una re componente de v 1 x más de
12 x es la componente fx b1 y b2
como sacamos las componentes de v 1 x
ok
aquí tenemos vamos a usar cosas para x
cuál es la fórmula de 412 no nos dice
que es el cateto opuesto
se nos dice que es el cateto adyacente
sobre la hipotenusa por lo tanto si este
es el ángulo del cateto adyacente es
esta parte de aquí
vamos a finalizar seria
este explicó hernando con el mouse sería
éste
de sería otro cateto y este sería otro
cateto
por lo tanto la adyacente sería la equis
si queremos sacar x entonces vamos dos
arcos en 9 12 por 5 que sería la
hipotenusa y ya no sé 4.87 ahora para
sacar la componente lleva usarse lo que
es el cateto opuesto entonces decir que
tu puesto tenemos que despejar las
fórmulas y ya tendríamos que seno de 12
por 5 es igual a 1.3 de igual manera
hacemos con el vector dos pero como yo
estuve desarrolles tu salud es entre
grados
qué fue lo que hice aquí me está
diciendo que es 20 grados a partir d
el origen
este
todos sabemos qué
todo este
en todo esto son 180 grados porque
restamos 180 grados 220 nos a 60 grados
entonces el ángulo aquí serían 60 grados
por lo que este sería el cateto
adyacente y este sería el cateto opuesto
si queremos sacar como éste serrat y
hacer
vamos a usar coseno entonces conserva el
60 por 4 nos da menos 2 el menos lo
estamos usando porque ya habíamos dicho
que el signo nos indica la dirección
como el cateto va a estar en el lado de
los negativos
y ahora para sacar la componente del jet
vamos a usar seno porque es el cateto
puesto estaría cruzando esto
y multiplicamos en x 60 x 60 x 42 a 3.46
aquí este sí es positivo ya que el
cateto va hacia arriba
ahora simplemente sumamos los resultados
de 4 - 2
284 y 1.3 más 3.264 estos valores los
sustituimos
de esta fórmula
bueno
entonces lo sustituyen con dos elevamos
al cuadrado y llegamos a 5.31 ya tenemos
este valor
como vamos a obtener el ángulo el ángulo
vamos a usar el cateto del cateto
adyacente
entonces vamos a usar efe y fx
entonces el cateto puesto va a ser éste
el que te 400 sería este entonces el
ángulo que nos va a dar es el ángulo de
aquí
entonces sustituimos fx y en la fórmula
que es el ángulo es igual a tangente ya
sabemos que él
este cuando sé cuando despejamos la
operación nos da por tangente
negativo y eso nos da en la calculadora
directamente el ángulo
que sería 57 puntos 68 grados
entonces pues ya tenemos el ángulo y la
dirección y ya podemos concluir el valor
exacto del vector
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