Software para Física

lunes, 11 de noviembre de 2013

INVENTOS INNOVADORES EN FÍSICA

Las leyes de Newton

Isaac Newton nació en Inglaterra el 25 de diciembre de 1642 y es considerado uno de los más grandes e importantes científicos de la historia. Aportó a varios campos de la ciencia, sirviendo de base a la mayor parte de avances científicos de la época.

Físico y matemático, recibió el título de profesor en 1668, dedicándose al estudio e investigación de los últimos avances matemáticos; en 1666 desarrolló lo que hoy conocemos como cálculo, un método matemático muy novedoso.
Sin embargo, hay algo que dejó una profunda huella en la historia de la física: los llamados principios o leyes de Newton.

En 1665, cuando Newton tenía 23 años, comenzó a desarrollar los principios de lamecánica, que terminaron siendo la base teórica de todo el desarrollo de la física dinámica (fuerza y movimiento) desde el siglo XVIII.

por ahora nos centraremos en la segunda ley de Newton, también conocida como la ley de las fuerzas.

Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.

En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:

$\mathbf{F}_{\text{net}} = {\mathrm{d}\mathbf{p} \over \mathrm{d}t}$

Donde:

$\mathbf{p}$ es el momento lineal

$\mathbf{F}_{\text{net}}$ la fuerza total o fuerza resultante.

Suponiendo que la masa es constante y que la velocidad es muy inferior a la velocidad de la luz⁸ la ecuación anterior se puede reescribir de la siguiente manera:

Sabemos que $\mathbf{p}$ es el momento lineal, que se puede escribir m.V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.

$\mathbf{F}_{\text{net}} = {\mathrm{d}(m\mathbf{v}) \over \mathrm{d}t}$

Consideramos a la masa constante y podemos escribir ${\mathrm{d}\mathbf{v} \over \mathrm{d}t}=\mathbf{a}$ aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:

$\mathbf{F} = m\mathbf{a}$

La fuerza es el producto de la masa por la aceleración, que es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad, distinta para cada cuerpo, es su masa de inercia. Veamos lo siguiente, si despejamos m de la ecuación anterior obtenemos que m es la relación que existe entre $\mathbf{F}$ y $\mathbf{a}$ . Es decir la relación que hay entre la fuerza aplicada al cuerpo y la aceleración obtenida.

La segunda ley del movimiento de Newton dice que:

El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.⁷

En los siguientes videos que pongo a continuación nos va a demostrar con varios experimentos, que la ley dicha se cumple.

Bibliografía:
http://es.scribd.com/doc/3477816/Leyes-de-Newton
http://www.proyectosalonhogar.com/fisica/Leyes_Newton.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton#Segunda_ley_de_Newton_o_Ley_de_fuerza
www.youtube.com

martes, 29 de octubre de 2013

"Las leyes de Newton, explicadas al detalle"

Por Francisco Braña sobre Leyes de Newton

1 imagen

Estamos ante otra de las aplicaciones educativas incluidas en las del instituto de tecnologías educativas y formación del profesorado. Este programa, de una gran creatividad y rigor educativo, está ideado y diseñado para los alumnos de Física de cuarto de ESO y primero de bachillerato.

Las leyes de Newton se abordan de una manera integral que cubre todas las áreas en las que tienen influencia, repasando su origen y significado de una manera exhaustiva y detallada, pero amena y muy atractiva a la vez. Combina la teoría y la práctica de una manera muy adecuada que hace que se complementen a la perfección y ofrezcan a alumno un valor añadido a la hora de instruir sobre el tema.

Está dividida en cuatro bloques: fuerzas y acciones, leyes de Newton, rozamiento y sistemas no inerciales. Una estructura muy acertada que el alumno puede recorrer a su criterio.

La aplicación incluye al final de las áreas teóricas tests de autoevaluación con los que el alumno comprobará los conocimientos que ha adquirido sobre el tema.

Francisco Braña, editor en PortalProgramas "Las leyes de Newton, explicadas al detalle" Por Francisco Braña sobre Leyes de Newton Descargar Leyes de Newton gratis en PortalProgramas1 imagen Estamos ante otra de las aplicaciones educativas incluidas en las del instituto de tecnologías educativas y formación del profesorado. Este programa, de una gran creatividad y rigor educativo, está ideado y diseñado para los alumnos de Física de cuarto de ESO y primero de bachillerato. Las leyes de Newton se abordan de una manera integral que cubre todas las áreas en las que tienen influencia, repasando su origen y significado de una manera exhaustiva y detallada, pero amena y muy atractiva a la vez. Combina la teoría y la práctica de una manera muy adecuada que hace que se complementen a la perfección y ofrezcan a alumno un valor añadido a la hora de instruir sobre el tema. Está dividida en cuatro bloques: fuerzas y acciones, leyes de Newton, rozamiento y sistemas no inerciales. Una estructura muy acertada que el alumno puede recorrer a su criterio. La aplicación incluye al final de las áreas teóricas tests de autoevaluación con los que el alumno comprobará los conocimientos que ha adquirido sobre el tema.

Flotacion

Principio de Flotacion de globos

El campo de la física es tan extenso que las aplicaciones que permite desarrollar son variadas y complejas. Sin duda alguna, pocas cosas en nuestro entorno quedan exentas de su dominio y de su poder de aplicación

Justamente el principion de flotacion de globos demuestra esto , a continuacion se presenta un video introductorio alrededor a esto:

Antes de proseguir con el simulador se debe definir lo que rige la flotacion de un globo>

Un globo aerostático es una aeronave que para poder flotar se sirve del principio de los fluidos de Arquímedes. Si se desea se puede obvservar el principio de Arquimedes en la siguiente página.

arquimedes

De ahí que el éxito de la flotacion resalta en un globo que pueda ser “más ligero que el aire”,

Por tanto se tiene actuando las siguients fuerzas en un globo

Fn	*Respuesta*
*positiva ( +)*	*Se dirige hacia arriba*
*negativa ( -)*	*Se dirige hacia abajo*
*nula (0)*	*Equilibrio*

Donde la fuerza de elevacion es el Empuje y esto es igual a la densidad del liquido dentro del globo,por el volumen contenido y por la gravedad

E = d*V*g

Software

El software que se tiene justamente permite alterar el fluido al interior del globo para ver los reslutados variados que se ofrecen:

Aplicacion

Circuitos Elèctricos- Simulador PHET

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por el cual se desplazan las cargas eléctricas.
Un circuito es una red eléctrica que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna.

Los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico son:

-Tensión o voltaje "V" en voltios
-Intensidad de la corriente "I" en amperios

-Resistencia "R" en ohmios

Para obtener mejores resultados en el aprendizaje de sus alumnos es importante que usted se involucre en la búsqueda de softwares educativos que complementen con lo enseñado en el aula, de tal manera que sus alumnos se interesen por la materia y la vean así mismo como una manera entretenida de aprender. Usted puede acceder a varios sofwares en la red, pero lamentablemente no todos son gratuitos y peor aún completos, en la siguiente página usted encontrará un sin número de simuladores de varios temas de fìsica que son interesantes y totalmente gratuitos. Esta siguiente página presenta un kit de electrónica en tu computadora! Construye circuitos con resistencias, bombillas, baterías y conmutadores. Realiza mediciones con el amperímetro y el voltímetro de manera realista. Vea el circuito como un diagrama esquemático, o cambia a una vista realista. Entrar a simuladores

Tambien en el siguiente video usted puede profundizar un poco màs el tema de instalación de los simuladores antes propuestos, entender un poco más como funciona el mismo y sobre todo poner en práctica la utilización de software educativo en el aula, de tal manera que sus alumnos le agradezcan por la iniciativa.

http://www.youtube.com/v/mavK9WkDwRk?autohide=1&version=3&feature=share&showinfo=1&autohide=1&attribution_tag=FkqK6MPQ8yvQOVxHaDapKg&autoplay=1

LEYES DE KEPLER

LEYES DE KEPLER

En este capitulo vamos a tratar sobre las distintas Leyes de Kepler, las mismas que las desarrollo con datos recogidos por Tycho Brahe que describen el movimiento de los planetas.

Ley de la órbitas: Todos los planetas se mueven en órbitas elípticas, con el Sol en uno de sus focos.

Una elipse es una curva cerrada plana que se puede definir como el lugar geométrico de los puntos del plano tales que las sumas de las distancias a dos puntos fijos llamados focos es una constante positiva.

Ley de las áreas: La linea que une un planeta al Sol, barre áreas iguales en tiempos iguales.

Cuando el planeta esta mas cerca al Sol, se mueve mas rápido, barriendo la misma área sobre un camino mas largo en un determinado tiempo.

Ley de los Periodos: El cuadrado del periodo de cualquier planeta es proporcional al cubo del semieje mayor de su órbita

Para mejor entendimiento de esta Ley haga click AQUÍ

En el siguiente video se hace una aclaración de estos tres tipos de Leyes

SOFTWARE EDUCATIVO

Aquí les dejo un enlace de un software educativo, ya que es una herramienta de facil acceso y que les ayudara mucho. El nombre de este software es "Modellus" con el van a tener oportunidad de simular en la computadora experimentos de fisica
http://escritoriodocentes.educ.ar/datos/cie_modellus.html

CAUDAL O GASTO

Caudal o Gasto

En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que avanza en una unidad de tiempo.Se denomina también caudal volumetrico o indice se flujo fluido,y que puede ser expresado en masa o en volumen. Caudalimetro: instrumento empleado para la medición del caudal de un fluido o gasto másico Calculo de caudal de continuidad: En ecología se denomina caudal al volumen de agua que arrastra un rio, o cualquier otra corriente de agua para preservar los valores ecológicos en el cauce de la misma; se mide en metros cúbicos por segundo.

La ecuación de continuidad se puede expresar como:
ρ1.A1.V1 = ρ2.A2.V2
Cuando ρ1 = ρ2, que es el caso general tratándose de agua, y flujo en régimen permanente.

o de otra forma:
(el caudal que entra es igual al que sale)
Donde:
• Q = caudal (metro cúbico por segundo; m3 / s)
• V = velocidad (m / s)
• A = area transversal del tubo de corriente o conducto (m2)

Caudal que fluye a lo largo de un río

A continuación brevemente añadiré un video para que quede totalmente entendido este tema

SOFTWARE EDUCATIVO

Para aprender a cerca de caudal y otros temas afines con física se tiene un software recomendable llamado ZIP- RAR que te ayudara con todo lo que tiene que ver con Hidráulica y sus aplicaciones ademas es entendible y fácil de manejar, a continuación te dejo el link para que lo descargues:

http://gratis.portalprogramas.com/Hidraulica.html