Cinemática y dinámica
Magnitudes físicas y unidades
Qué es una magnitud física y una unidad, el Sistema Internacional (SI), los prefijos de micro a giga, las potencias de diez y el cambio de unidades, incluido km/h a m/s. Con calculadora.
Magnitudes escalares y vectoriales
En qué se diferencia un escalar de un vector, cómo se suman los vectores y se multiplican por un número, y cómo se descomponen en componentes con el seno, el coseno y el teorema de Pitágoras.
Movimiento y reposo
Por qué el movimiento y el reposo son relativos, qué son un sistema de referencia, una partícula y una trayectoria, en qué se diferencian la distancia recorrida y el desplazamiento y cómo se clasifican los movimientos.
Velocidad
Qué es la velocidad y cómo se calcula, velocidad media e instantánea, por qué ida a 60 y vuelta a 40 km/h no dan una media de 50 y por qué la velocidad es un vector. Con calculadora.
Movimiento rectilíneo uniforme
Movimiento a velocidad constante por una recta: las fórmulas s = v·t y s = s₀ + v·t, por qué la gráfica de la distancia es una recta cuya pendiente es la velocidad y cómo leer la distancia en la gráfica de la velocidad.
Cómo resolver problemas de cinemática y dinámica
Método para resolver problemas de física paso a paso: datos, cambio de unidades, esquema, resolución general, comprobación de las unidades, estimación del resultado y errores típicos.
Problemas de móviles
Cómo resolver problemas de móviles: dos coches que se cruzan, alcance, un tren en un túnel y un barco a favor y en contra de la corriente. Resolución con una ecuación y con el punto de corte de las gráficas.
Aceleración
Qué es la aceleración y por qué se mide en m/s². La fórmula a = Δv/Δt, acelerar y frenar, la aceleración en una curva con el ejemplo de la rotonda y la sobrecarga en múltiplos de g.
Movimiento uniformemente acelerado
Movimiento con aceleración constante: las fórmulas v = v₀ + at y s = v₀t + ½at² a partir del área bajo la gráfica de la velocidad, la gráfica de la distancia como parábola y la relación v² = v₀² + 2as.
Frenado y distancia de frenado
Dónde se detiene un coche: distancia de reacción, distancia de frenado y distancia total. Por qué el doble de velocidad significa una distancia de frenado cuatro veces mayor. Calculadora.
Caída libre
Por qué el martillo y la pluma caen en la Luna igual de deprisa. La caída libre con aceleración g, fórmulas de la velocidad y la altura, un pozo, un salto desde una plataforma y calculadora.
Composición de movimientos
Cómo se componen los movimientos: caminar por una escalera mecánica, una barca que cruza un río arrastrada por la corriente y la lluvia inclinada vista desde un coche. Principio de independencia de los movimientos y cálculos paso a paso.
Movimiento circular uniforme
Cómo describir un movimiento circular: periodo y frecuencia, ángulo en radianes, velocidad angular y la relación v = ωr. Por qué el borde de un tiovivo va más deprisa que las zonas cercanas al centro.
Aceleración centrípeta
Por qué un cuerpo que se mueve en una circunferencia tiene aceleración aunque vaya siempre igual de rápido. La fórmula a = v²/r = ω²r, su deducción a partir de la figura y ejemplos con una curva, la Tierra y una lavadora.
Fuerza
Qué es una fuerza, cuánto vale un newton y cómo se componen y se descomponen las fuerzas. Fuerza resultante, equilibrio de fuerzas y por qué un cable con una lámpara no se puede tensar del todo recto.
Primera ley de Newton
La ley de la inercia: por qué un cuerpo sin fuerza resultante está en reposo o se mueve con movimiento rectilíneo uniforme. Autobús, mantel bajo la vajilla, cinturones y sistema de referencia inercial.
Segunda ley de Newton
La ley fundamental de la dinámica F = m · a: cómo calcular la aceleración a partir de la fuerza y la masa, y al revés. La masa como medida de la inercia, la definición del newton y por qué los cuerpos pesados y ligeros caen igual.
Tercera ley de Newton
La ley de acción y reacción: por qué las fuerzas aparecen siempre por parejas sobre dos cuerpos distintos. La paradoja del caballo y el carro, andar, nadar, el cohete y el libro sobre la mesa.
Peso y peso aparente
La diferencia entre masa, peso y peso aparente, la fórmula del peso, qué marca la báscula del baño, la fuerza normal y por qué en un ascensor que arranca hacia arriba parecemos más pesados.
Momento lineal e impulso mecánico
Qué son el momento lineal p = m · v y el impulso mecánico F · Δt. Por qué el airbag, la colchoneta y las manos relajadas reducen la fuerza del impacto, y cómo escribir la segunda ley de Newton con el momento lineal.
Conservación del momento lineal
Por qué el momento lineal total de un sistema aislado no cambia. Deducción a partir de la tercera ley de Newton, retroceso de un rifle, patinadoras, choque de vagones y cohete.
Rozamiento
Rozamiento estático y dinámico, fórmula de la fuerza de rozamiento y tabla de coeficientes de rozamiento. Por qué cuesta más poner en marcha un armario, para qué sirven las ruedas y de dónde viene la deceleración al frenar.
Plano inclinado
Cómo descomponer el peso en un plano inclinado, qué aceleración tiene un trineo en una cuesta con y sin rozamiento y cuándo un cuerpo se queda parado. Problema resuelto paso a paso.
Fuerza centrípeta
Qué mantiene a un cuerpo en una trayectoria circular y con qué fuerza. La fórmula F = mv²/r, una piedra atada a una cuerda, un coche en una curva, la velocidad máxima según el firme y las curvas peraltadas.
Fuerzas de inercia
Qué son la fuerza de inercia y la fuerza centrífuga, por qué solo las siente quien viaja dentro y por qué la descripción desde fuera y desde dentro da el mismo resultado. Un tren, un ascensor y un tiovivo.
Problemas resueltos de cinemática
Trece problemas resueltos de cinemática paso a paso: distancia y desplazamiento, velocidad media, aceleración, distancia de frenado, caída libre, movimiento circular y lectura de gráficas.
Problemas resueltos de dinámica
Trece problemas resueltos de dinámica paso a paso: composición de fuerzas, leyes de Newton, ascensor, momento lineal y choques, rozamiento, plano inclinado, curva y fuerza de inercia.
