Veinte mil leguas de viaje submarino.

Julio Verne nos refleja en obro literaria “veinte mil leguas de viaje submarino”, un mundo y una increíble aventura  en el mar.

La aventura comienza por culpa de un extraño monstruo desconocido ya que este había causado perjuicios a las naves muchos navegantes  y ellos se preguntaban el por qué de agujeros y destrozos de sus naves,  todos los navegantes trataban de buscar una explicación a estos sucesos llegando a la conclusión de que un extraño y gigantesco monstruo llamado el narval gigante los había causado, tal era el desastre que causaba el misterioso monstruo que deciden emprender una búsqueda de este. La búsqueda se realiza a bordo de la famosa fragata el Abraham Lincoln, a bordo de el el profesor Aronnax, su ayudante consejo, el capitán,  y el resto de la tripulación con un increíble arponero llamado Ned land zarpan a las increíbles aguas del mar sin saber que les espera y que se encontraran en el camino en búsqueda del supuesto animal gigantesco. Las primeras veces que intentaron casarlo fracasaron ya que el misterioso animal era más rápido que el Abraham Lincoln, hasta que una noche se produce una embestida del animal y producto de esta el profesor y consejo caen al agua, después de nadar logran hallarse a salvo, con el arponero Ned Land que se encuentra arriba de una superficie metálica flotante, que resulta ser el monstruo perseguido,  ellos se preguntan el por qué de esto y son encerrados dentro de el, se dan cuenta de que es un submarino y lleva a bordo a su capitán llamado Nemo, el les dice que nadie conoce el secreto de su nave y los obliga a quedarse dentro de ella. El capitán nemo le explica como construyó el submarino llamado Nautilus.

Durante el maravilloso viaje submarino de veinte mil leguas el capitán Aronnax, consejo y ned land recorren los mares, ellos conocen muchos lugares y especies de animales del fondo  mar, a pesar de esto ellos quieren volver a la superficie.  Una ocasión en la que el Nautilus está en un ataque, horrorizados aprovechan y deciden escapar, logran salir de la nave y son rescatados por un grupo de pescadores.

Sin duda alguna es una gran obra literaria de Julio Verne, una de las famosas e interesantes, donde tu imaginación vuela al fondo del mar el cual aun no es explorado en su totalidad, lo cual produce que te hagas muchas preguntas del por que de muchas cosas como la existencia de un monstruo submarino.

UNIDAD 3. FLUIDOS

Un fluido es una sustancia que puede fluir.  Por consiguiente el término fluido incluye a líquidos y gases. Tales clasificaciones no están siempre bien definidas. La distinción entre un liquido y un gas no esta perfectamente definida, porque, al cambiar la presión y la temperatura en forma adecuada, es posible transformar un liquido (digamos agua) en gas (vapor).

3.1. Propiedades y tipos de los fluidos.

Viscosidad. Se puede definir como una medida de la resistencia que opone un líquido al fluir. Si un recipiente perforado en el centro se hace fluir por separado miel, leche, agua y alcohol, observemos que cada líquido fluye con rapidez distinta, mientras mas viscoso sea un liquido, mas tarda en poder fluir.

Tensión superficial. La tensión superficial hace que la superficie de un líquido se comporte como una finísima membrana elástica.

Este fenómeno se presenta debido a la atracción de las moléculas del líquido. Cuando se coloca el liquido en un recipiente, las moléculas interiores se atraen entre si en todas direcciones por fuerzas iguales que se contrarrestan unas con otras pero las moléculas de la superficie libre de líquidos son atraídos por los interiores y laterales mas cercanas.

La tensión superficial del agua puede reducirse de forma considerable si se le agrega detergente, esto contribuye a que el agua penetre con más facilidad en los tejidos de la ropa durante el lavado.

Cohesión. Es la fuerza que mantiene unida a las moléculas de una misma sustancia. Por la fuerza de cohesión, si dos gotas de agua se juntan forman una sola.  

Adherencia. La adherencia es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos sustancias diferentes en contacto. Comúnmente las sustancias liquidas se adhieren a los cuerpos solidos.

3.4. Fluidos en Reposo.

Si un fluido se encuentra en equilibrio, todas las partes del mismo están en equilibrio.

3.3. Hidrostática.

Se llama hidrostática a la parte de la física que estudia los líquidos en reposo.

3.4. Principio de Arquímedes.

El principio de Arquímedes es también una consecuencia necesaria de las leyes de la estática de los fluidos. Cuando un cuerpo esta total o parcialmente sumergido en un fluido (ya sea liquido o gas) en reposo, el fluido ejerce una presión sobre las partes de la superficie del cuerpo en contacto con el fluido. La presión es mayor en las proporciones sumergidas a mayor profundidad. La resultante de todas las fuerzas es una fuerza ascendente llamada fuerza de flotación del cuerpo sumergido. Podemos determinar la magnitud y dirección de esta fuerza resultante de una manera muy sencilla como sigue.

La presión de cada superficie del cuerpo no depende ciertamente del material de que este hecho el cuerpo. Supongamos entonces, que el cuerpo, o que la porción de el que este sumergida, se reemplaza por un fluido como el que le rodea. Este fluido experimentara las presiones que obraban sobre el cuerpo sumergido y estará en reposo. Por consiguiente, la fuerza ascendente resulta que actúa sobre el será igual a su peso y obrara verticalmente hacia arriba pasando por su centro de gravedad. De aquí se deduce el principio de Arquímedes, a saber, que un cuerpo total o parcialmente sumergido es un fluido experimente un empuje ascendente igual al peso del fluido desalojado por el cuerpo.

3.5. Fluidos en movimiento.

Hidrodinámica. Es la parte de la hidráulica que tiene por objeto el estudio de los líquidos en movimiento.

Si un fluido tiene una velocidad constante, se dice que tiene un movimiento estacionario. Por ejemplo, el agua que circula con una velocidad que no es demasiado grande por una tubería sin obstrucciones, estrechamientos o curvas muy pronunciadas, tiene un movimiento estacionario o simple.

El fluido será turbulento cuando la masa liquida por cualquier causa es perturbada y se forman remolinos.

UNIDAD 2. MECANICA

La mecánica, la más antigua de las ciencias físicas, es el estudio del movimiento de los cuerpos.

Cuando describimos el movimiento nos ocupamos de la parte de de la mecánica que se llama cinemática. Cuando relacionamos el movimiento con las fuerzas que intervienen en él y con las propiedades de los cuerpos  en movimiento, nos ocupamos de la dinámica.

(Física, edición combinada partes I-II. Halliday. Resnick

2.1 Física y medición.

La medición es básica en todas las ciencias. Con objeto de descubrir  las leyes de la Naturaleza, los científicos deben observar y medir los fenómenos del mundo que los rodea. Una vez que las mediciones revelan regularidad en un proceso, es posible descubrirlo por medio de una presentación matemática o por una   formula. La formula es válida únicamente si lo son las mediciones sobre las que esta basada.

Pueden efectuarse mediciones solo si se tienen instrumentos y unidades.

(Física para estudiantes de ciencias e ingeniería. Tomo I. Frederick Boeche).

Por definición, medir una magnitud es compararla con otra de la misma especie, elegida como unidad.

Las magnitudes físicas se relacionan con tres conceptos que integran a todos los fenómenos físicos: el espacio, la materia, y el tiempo. Las unidades en que se miden estas magnitudes son las unidades de longitud, las de masa, y las de tiempo. Se llaman unidades fundamentales por qué no dependen de ninguna otra. Relacionadas con ellas, se han establecido las unidades derivadas: de velocidad, fuerza, trabajo, presión, superficie, volumen, calor, etc.

El Sistema Internacional de Unidades (S.I.U.) agrupa las unidades de diferentes especies, sin repeticiones inútiles, en forma coherente y homogénea, teniendo como base las unidades fundamentales: metro, segundo, kilogramo, grado Kelvin, ampere y candela.

(Física básica. Desiderio Peña Cortés).

2.2 Movimiento en una dimensión.

Un cuerpo se mueve cuando varía su posición con relación a otro al cual se considera fijo.

Los cuerpos que se desplazan se llaman móviles; el camino que recorren, trayectoria.

Movimiento Relativo.  Si caminamos dentro de un tren también es relativo al mismo vehículo, que a su vez esta en movimiento relativo, por ejemplo, a los rieles.

“En el universo no hay planeta ni estrella que pueda ser utilizado como punto de referencia fijo, para juzgar el movimiento de alguna cosas más. Todo está en movimiento.” Einstein.

Movimiento Rectilíneo Uniforme. Es rectilíneo cuando el móvil describe una línea recta; uniforme, si en tiempos iguales recorre espacios iguales.

Movimiento Circular Uniforme. Cuando la trayectoria que recorre un móvil es una circunferencia, decimos que hay movimiento circular. Y si en tiempos iguales recorre arcos iguales, entonces el movimiento será circular uniforme.

(Física básica. Desiderio Peña Cortés).

2.3 Vectores.

Un vector es una flecha dibujada para representar una cantidad. Su longitud es proporcional a la magnitud de la cantidad, y su dirección muestra la dirección de la cantidad. En este caso las flechas representan desplazamiento e ilustran tanto la dirección como la magnitud de los desplazamientos. Cualquier cantidad que pueda representarse por una flecha en esta forma se denomina cantidad vectorial.

(Física para estudiantes de ciencias e ingeniería. Tomo I. Frederick Bueche).

El cambio de de posición de una partícula se llama desplazamiento. Si una partícula se mueve de una posición a  otra, podemos representar su desplazamiento trazando una recta, el sentido del desplazamiento se puede mostrar poniendo una punta de flecha, indicando así que el desplazamiento. La trayectoria de la partícula no tiene que ser necesariamente una línea recta, la flecha representa solo el efecto neto del movimiento, no el movimiento tal como ocurrió. Un desplazamiento está caracterizado por una longitud, una dirección, y un sentido.

(Física edición combinada partes I-II. Halliday. Resnick

Un vector es una magnitud cuya determinación exige el conocimiento de un modulo, una dirección y un sentido. Ejemplos de magnitudes vectoriales son el desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la fuerza, el ímpetu, etc.

Gráficamente, un vector se representa por un segmento orientado; la longitud del segmento es el modulo del vector, la dirección de segmento es la correspondiente del vector y la flecha indica el sentido del vector.

(Análisis vectorial. Murray R. Spiegel).

2.4 Leyes del movimiento.

Los objetos son obligados a moverse mediante la aplicación de fuerzas sobre ellos.

Issac Newton.

Isaac Newton nació en las primeras horas del 25 de diciembre de 1642 (4 de enero de 1643, según el calendario gregoriano), en la pequeña aldea de Woolsthorpe, en el Lincolnshire.

“En el universo no hay planeta ni estrella que pueda ser utilizado como punto de referencia fijo, para juzgar el movimiento de alguna cosas más. Todo está en movimiento.” Einstein.

2.5 Leyes de Newton.

Primera ley de Newton (Inercia).

Si se deja un  objeto en un lugar y ni algo ni alguien lo mueve, permanecerá en reposo indefinidamente. Y de igual  manera, si ese objeto se mueve en línea recta y ni algo ni alguien lo detienen, seguirá moviéndose indefinidamente.

Todo cuerpo conserva su estado de movimiento o de reposo, mientras no exista un agente externo que modifique dicho estado.

Esta propiedad se llama inercia. Todos los cuerpos tienen inercia y la de un cuerpo se mide por su masa, es decir: a mayor  masa mayor inercia.

Segunda ley de Newton. (Fuerza).

Cuando se le aplica una fuerza a un cuerpo, este recibe una aceleración que es directamente proporcional  a la masa. Esto quiere decir que la fuerza es todo lo que puede producir aceleraciones.  Los estados de movimiento o de reposo dependen de que actúen o no fuerzas que los modifiquen.

Gracias a esta ley, podemos determinar la relación que existe entre las intensidades de las fuerzas y las aceleraciones que producen en los cuerpos sobre los que actúan. Matemáticamente, se expresa asa: Fuerza = masa por aceleración.

(Física básica. Desiderio Peña Cortés).

Tercera ley de Newton. (Acción y Reacción).

Se define de la siguiente manera: para cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (fuerza de acción) existe una fuerza igual y opuesta (fuerza de reacción) que actúa sobre algún otro cuerpo. Es decir si un cuerpo ejerce  A ejerce una fuerza F sobre el cuerpo B, entonces el cuerpo B ejerce una fuerza igual y opuesta –F sobre el cuerpo A. esta ley se justifica fácilmente en una situación de la vida diaria. Por ejemplo una pared empuja contra usted con la misma fuerza con que usted empuja contra ella.

(Física para estudiantes de ciencias e ingeniería. Tomo I. Frederick Bueche).



UNIDAD 1. INTRODUCCION

1.1 ¿Qué es la Física?

La Física es la más fundamental y la más amplia de las ciencias, ya que su objeto de estudio abarca desde el origen y la formación de universo hasta la materia-energía en sus partículas ultimas. Se basa en la observación de los fenómenos naturales y, por otro, que cualquier teoría física tienen el experimento su último test de validez.

(PRECEPTOR interactivo, enciclopedia temática estudiantil)                            

1.2 Historia e importancia.

La física se ocupa de las leyes de la Naturaleza. Hace muchos años hubiéramos definido esta proposición diciendo que la física estudia las leyes de la Naturaleza que gobierna el comportamiento de las cosas inanimadas, pero esto ya no es cierto en la actualidad. Los físicos trabajan activamente en problemas biológicos y de otro tipo en las ciencias de la vida. Se requiere conocer las leyes físicas que influyen el comportamiento de los átomos y de las moléculas para entender los enormes agregados de moléculas y de células que forman una minúscula célula. Por supuesto, los átomos de moléculas y de células dentro  de los cuerpos vivos deben  obedecer las mismas leyes físicas que se aplican en las cosas inertes. Aun no se  responde la pregunta acerca de cómo pueden aplicarse estas leyes para explicar el comportamiento de los seres vivos, lo cual será tarea para los científicos del futuro, de tanto interés como los grandes logros científicos del pasado.

El campo de la física es en continua expansión, de la misma manera que aumentan los intereses y conocimientos de los físicos mismos. Cada nuevo descubrimiento de física revela algo más que una faceta de la naturaleza hasta ahora conocida: permite al físico entrar en un nuevo territorio no explorado de la ciencia. Como ejemplo la causa de la energía procedente del calor del sol no se pudo entender hasta que se descubrió la posibilidad del intercambio entre materia y energía. Tampoco pudo comprenderse la acción de los músculos  en el cuerpo antes de tener suficiente conocimientos acerca del hule o caucho, de los plásticos y de los sistemas macrocelulares en general. Cada nuevo descubrimiento en Física abre nuevos caminos para descubrimientos futuros.

(Física para estudiantes de ciencias e ingeniería. Tomo I. FREDERICK BUECHE).

1.3 ¿Qué papel desempeña las matemáticas?

La física y las matemáticas. En general, la expresión de las leyes de la física hace intervenir a las matemáticas. Pero la relación entre física y matemáticas es aun más profunda: las matemáticas ofrecen a la física el lenguaje y los modelos lógicos sobre los que se calcan las estructuras de las teorías físicas, de ahí la capacidad de estas teorías para predecir fenómenos que aun no han sido observados.

Tal es la singular capacidad predictiva de las teorías físicas, capacidad que estriba, por un lado, en la coherencia lógica de los modelos matemáticos en que se basan y, por otro lado, en que las leyes que rigen el devenir del mundo natural parecen estar escritas en el lenguaje de las matemáticas.

(PRECEPTOR interactivo. Enciclopedia temática estudiantil).

CONCLUSION.

La Física es una ciencia que estudia los fenómenos de la naturaleza.

Muy importante en la vida cotidiana, ya que sin darnos cuenta usamos la física y esta ciencia se encarga de explicarnos los fenómenos y sucesos de la vida diaria para entender el cómo y el porqué de estos.