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Mecánica

 

 

Fuerzas y Medida

 

01. Dinamómetro | Medida fuerzas  | 4° ESO

 

02. Masa y peso | 4° ESO

 

03. Dibujar la flecha que representa cada fuerza | 4° ESO

 

04. Medida de la gravedad sobre Tierra, Luna y Marte | 4° ESO

 

05. Principio de Arquímedes | 4° ESO

 

06. Equilibrio de un sólido sometido a 3 fuerzas #1   

 

07. Equilibrio de un sólido sometido a 3 fuerzas #2   

 

08. Fuerza de Lorentz : alambre conductor  

 

09. Fuerza de Lorentz : motor eléctrico   

 

10. Fuerza de Lorentz : altavoz   

 

Movimientos

 

11. Relatividad del movimiento | Sistema de referencia   

 

12. Juego sobre la velocidad | Seguridad vial   

 

13. El tiempo de reacción | Distancia de parada  

 

14. Gráfico de velocidad vs tiempo   

 

15. Gráfico de velocidad vs distancia   

 

16. Gráfico de distancia vs tiempo      

 

17. Gráficos Aceleración/Tiempo y Velocidad/Tiempo

 

18. Movimiento rectilíneo uniforme | cronofotografía     

 

19. Movimiento acelerado | cronofotografía     

 

20. Trayectoria de un objeto lanzado | 1° BACHILLERATO

 

21. Trayectoria de un objeto lanzado | cronofotografía | 1° BACHI.

 

22. Trayectoria del centro de masas     

 

23. 3 fuerzas | movimiento rect. uniforme | ley de inercia 

 

Leyes de Newton

 

24. Primera ley de Newton | Ley de la inercia | 4° ESO

 

25. Segunda ley de Newton | Ley de fuerza | F = m.a | 4° ESO

 

26. Tercera ley de Newton | Ley de acción y reacción | 4° ESO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oscilaciones

 

27. El péndulo simple   

 

28. El péndulo simple | Preguntas tipo test   

 

29. El péndulo simple | Vector velocidad | Fuerzas

 

30. Péndulo vertical | sistema de {muelle + objeto}   

 

31. Péndulo horizontal | sistema de {muelle + objeto}   

 

32. Péndulo horizontal | Teoría   

 

Ondas

 

33. Velocidad de propagación | onda transversal | cuerda   

 

34. Velocidad de propagación | onda longitudinal | muelle   

 

35. Onda transversal periódica | cuerda   

 

36. Onda longitudinal periódica | muelle   

 

37. Onda transversal periódica | cuerda | ACTIVIDAD   

 

38. Onda longitudinal periódica | muelle | ACTIVIDAD   

 

39. Onda transversal | cruce de dos perturbaciones   

 

40. Onda transversal | reflexión sobre un obstáculo fijo   

 

Energía  

 

41. Péndulo | actividad experimental   

 

42. Péndulo simple | Transferencia de energía | Ep | Ec | Em   

 

43. Teorema del trabajo y la energía cinética | fuerzas vivas   

 

44. Conversión de energía | Planta hidroeléctrica | Presa   

 

45. Energía cinética | El scooter   

 

46. Montaña rusa | Em = Ec + Ep    

 

47. Rendimiento de un motor eléctrico    

 

 

 

 

 

 

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MECÁNICA
 


contenido

- De la gravedad (o de la gravitación) ... En energía mecánica.


- La interacción gravitatoria

Breve presentación del sistema solar
La acción atractiva ejercida por control remoto /
- El Sol en cada planeta;
- Un planeta en un objeto cerca de ella;
- Un objeto con otro objeto, debido a su masa.
La gravedad es una interacción atractiva entre dos objetos que tienen masa, que depende de su distancia.

La gravitación gobierna todo el universo (sistema solar, estrellas y galaxias).

Peso y masa
La acción a distancia que ejerce la Tierra sobre un objeto en su barrio: el peso de un cuerpo.
El peso P y la masa m de un objeto son dos cantidades de diferentes tipos y que son proporcionales.
La unidad de peso es el newton (N).
La relación de proporcionalidad se expresa por P = mg

Un objeto tiene:
- Una posición de la energía cerca de la Tierra;
- La energía de movimiento llamada energía cinética.
La suma de su energía cinética de la posición y es su energía mecánica.
Conservación de la energía durante una caída.

- La energía cinética y la seguridad vial

La energía cinética: la relación dando la energía cinética de un sólido traducción es:
Ec = 1/2 m.v ².
La energía cinética se mide en julios (J).
La distancia de frenado está creciendo más rápido que la velocidad.

- El Universo en movimiento y el tiempo
- Movimientos y fuerzas

Relatividad del movimiento

Principio de inercia

Efectos de una fuerza sobre el movimiento de un cuerpo. El papel de la masa corporal

Declaración del principio de inercia para un observador terrestre, "todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme si las fuerzas que actúan sobre él se anulan"

La gravitación universal

La interacción gravitatoria entre dos cuerpos.

La gravedad resultado de la gravedad.
Comparación del peso de un cuerpo en la tierra y la luna.

Trayectoria de un proyectil.
Interpretación del movimiento de la luna (o satélite) extrapolando el movimiento de un proyectil.
- Las interacciones fundamentales

- Partículas Elementales
Los constituyentes de la materia: los neutrones, protones, electrones.
Carga elemental.

- Las interacciones fundamentales
- La masa y la interacción gravitatoria, la ley de Newton.
- Gastos e interacción eléctrica, la ley de Coulomb, la dirección, es decir, el valor:
F = / Kqq 'd2 con k = 9x109 ES
Fenómenos de electrificación.
Aislantes. Los conductores, los transportistas de carga: electrones y los iones
- El nucleón y la interacción fuerte.
Dos interacciones en el trabajo en el núcleo: la repulsión de Coulomb entre los protones de desplazamiento hasta el uranio, en una interacción atractiva de la gama intensa pero corta.

- Interacciones y la cohesión del material en varias escalas
escala astronómica
escala atómica y humanos
a través del núcleo.


- Fuerzas, trabajo y energía


- Fuerza y ​​movimiento

- El movimiento de un cuerpo rígido
1. Vector velocidad de un punto del sólido
2. Centro de inercia de un sólido
3. Movimiento de traslación de un sólido
4. El movimiento de rotación un sólido alrededor de un eje fijo, la velocidad angular

- Fuerzas que actúan sobre un sólido macroscópico
Acciones en algunos ejemplos sólidos de efectos (para mantener el equilibrio, poniendo en movimiento de traslación, rotación, deformación)


- Una aproximación a las leyes de Newton aplicada al centro de masas
1 ª ley: El principio de la inercia
Este principio es cierto que en algunos puntos de referencia
Estos depósitos son llamados Galileo.
Segunda ley: Aspecto semi-cuantitativo comparación de la suma de las fuerzas y la variación del vector de velocidad del centro de masa en un galileo.
Tercera ley: El principio de acciones recíprocas

- MAGNETISMO. Las fuerzas electromagnéticas

Campo magnético

Acción de un imán, una corriente, una aguja muy corta.
El campo magnético vector B: dirección, sentido, valor y unidad.
Ejemplos de líneas de campo magnético, el campo magnético uniforme.
La superposición de dos campos magnéticos (suma de vectores)

El campo magnético creado por una corriente

La proporcionalidad de la B valor de campo y la corriente en la ausencia de medios magnéticos.
El campo magnético creado por:
- Una escalera actual;
- Un solenoide.

Las fuerzas electromagnéticas

La ley de Laplace:
gestión, dirección, valor de la fuerza. F = Il B.sinα

Acoplamiento electromagnético

La conversión de la energía eléctrica en energía mecánica. El papel de las fuerzas de Laplace. La observación de los efectos asociados con el movimiento recíproco de un circuito en un campo magnético: conversión de energía mecánica en energía eléctrica.


- TRABAJO MECÁNICO Y ENERGÍA

- El trabajo de una fuerza
Los conceptos de fuerza de trabajo
Los posibles efectos de una fuerza cuyo punto de aplicación pasa.
Trabajando de una fuerza constante
WAB = F.AB = F.AB. cosα
Unidad de trabajo: el joule (símbolo: J).
Expresión de la labor del peso de un cuerpo.
El trabajo del motor, el trabajo resistente.
Potencia de trabajo de una o más fuerzas

- Trabajo: un modo de transferencia de energía
Trabajo y energía cinética
En una referencia terrestre, el estudio experimental de la caída libre de un cuerpo cerca de peso de la labor de la Tierra:
WAB (p) = Δ [(1/2) MVG2]
Interpretación de Energía, la definición de la energía cinética de un sólido traducción.
Generalización: una traducción sólido sometido a fuerzas diferentes: (1/2) MVB2 - (1/2) = MVA2 ΣWAB (FEXT)

Trabajo y energía potencial gravitatoria
La energía potencial de una fuerte interacción con la Tierra;
Situaciones especiales de casos se encuentran cerca de la Tierra.
Relación: Epp = Mgz.
La conversión de energía potencial en energía cinética en el caso de caída libre.

Trabajo y energía
Algunos otros efectos de trabajo recibida (deformación elástica, aumento de la temperatura, los cambios en físico-química).
Concepto de energía interna.

- Transferencia de calor
El trabajo puede producir un aumento dado de la temperatura de un cuerpo. Un aumento similar en la temperatura puede lograrse mediante la transferencia de energía en otra forma: la transferencia de calor; aspecto microscópico.
Otro modo de transferencia de energía: la radiación.
- Para producir sonidos, escuchar

La producción de sonido de los instrumentos musicales
Vibrating sistema mecánico asociado con un sistema para el acoplamiento con el aire
- Ilustración mediante una simple
- Por unos pocos instrumentos reales

Modos de vibración
La vibración de una cuerda tendida entre dos puntos fijos
Resaltar los modos de vibración de excitación sinusoidal: el modo fundamental, la cuantificación de su frecuencia armónica.
Los nodos y los vientres de vibración.

Oscilaciones libres de una cuerda pulsada o golpeado: la interpretación del sonido emitido por la superposición de estos modos.


La vibración de una columna de aire
Tras destacar los modos de vibración por excitación sinusoidal.
Modelo simplificado de la excitación de una columna de aire a través de una caña o un bisel: selección de frecuencias emitidas por la longitud de la columna de aire.


Onda interpretación.
Reflexión sobre un obstáculo fijo y único
Observar el reflejo de una onda en un obstáculo fijo, la interpretación cualitativa de la forma de la onda reflejada.
Por un incidente de onda sinusoidal.
De onda: la superposición de la onda incidente y la onda sinusoidal se refleja a partir de un obstáculo fijo.


Reflexiones en torno a dos obstáculos fijos: cuantificación de los modos observados.
Onda de cualquier forma entre dos obstáculos fijos: recurrente impuestas por la distancia L entre los dos puntos fijos y la velocidad v, el período es 2L / v
Onda estacionaria entre dos obstáculos fijos: métodos de cuantificación; relación 2L = nλ (n entero), la justificación de las frecuencias propias:
nn = nV/2L.

Transposición a una columna de aire excitado por un altavoz
La observación cualitativa del fenómeno.

Acústica musical y la física del sonido
Gama de frecuencias audible, la sensibilidad de la oreja.
Paso de una frecuencia de sonido y fundamental, el timbre: la importancia de los armónicos y sus transitorios de ataque y extinción.
Sonoridad, la intensidad de referencia:
I0 = 10-12W/m2.
Nivel de ruido: el sonido de decibelios,
L = 10 log10 (I/I0)

Rango: octavas, escala temperada.

- Evolución temporal de los sistemas mecánicos

La mecánica newtoniana
Nexo cualitativo entre ΣFext y ΔvG.
Comparación ΔvG correspondiente a intervalos iguales de tiempo para que las fuerzas de los diferentes valores (resultado de la actividad).
Introducción ΔvG / Dt
Aceleración:
aG = lim Dt un 0 (ΔvG / Dt) = dvg / dt;
vector aceleración (dirección, sentido, valor).
El papel de la masa.
La segunda ley de Newton aplicada al centro de la inercia.
Importancia de la elección de la referencia en el estudio de movimiento del centro de inercia de un sólido: Galileo.
La tercera ley de Newton: ley de las acciones recíprocas.

Estudio de caso
La caída vertical de un objeto sólido
Fuerza de la gravedad, la noción de campo gravitatorio uniforme.
- Caída vertical de la fricción
Aplicación de la segunda ley de Newton del movimiento a una caída vertical: las fuerzas aplicadas a la ecuación diferencial sólido (peso, flotabilidad, fuerza de rozamiento del fluido) de la resolución propuesta por un método iterativo numérica, el esquema original y régimen asintótico (llamado "permanente"), límite de velocidad, la noción del tiempo característico.

- Caída libre vertical
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, la aceleración independiente de la masa del objeto.
Solución analítica de la ecuación diferencial de importancia el movimiento de las condiciones iniciales.

Los movimientos de avión
- Los movimientos de los proyectiles en un campo gravitatorio uniforme
Aplicación de la segunda ley de Newton para el movimiento del centro de masa de un proyectil en un campo gravitatorio uniforme en el caso donde la fricción se puede despreciar.
Horas ecuaciones paramétricas.
La ecuación de la trayectoria.
Importancia de las condiciones iniciales.

- Los satélites y los planetas
Las leyes de Kepler (ruta circular o elíptica).
Heliocéntrico y geocéntrico de los sistemas de referencia.
Estudio de un movimiento circular uniforme, velocidad, aceleración de vectores, la aceleración normal.
Declaración de la ley de la gravitación universal para la distribución de objetos cuya masa es esféricamente simétrica y la distancia a su gran tamaño (el recuerdo).
Aplicación de la segunda ley de Newton de la inercia en el centro de un satélite o un planeta: la fuerza centrípeta, aceleración radial, modelar el movimiento de los centros de inercia de los satélites y los planetas usando un movimiento circular y aplicaciones uniformes (período de la revolución, la velocidad, de altitud, los satélites geoestacionarios).
Interpretación cualitativa de la ingravidez en el caso de un satélite en movimiento circular uniforme.


Sistemas oscilantes
Presentación de los diversos sistemas mecánicos oscilantes
Péndulo, sistema sencillo y robusto reloj de la primavera oscilación libre: posición de equilibrio, la desviación del equilibrio, el ángulo X, la amplitud, la amortiguación (pseudo-periódico régimen, el régimen de aperiódica), período de pseudo-isócrono y pequeñas oscilaciones, el período natural.
La expresión del período natural de un péndulo simple justificación de la forma de expresión mediante el análisis dimensional.


El mecanismo de {objeto de la primavera}
Volver fuerza ejercida por un resorte.
Estudio de la dinámica del sistema "sólido": la elección del repositorio, el equilibrio de fuerzas, en virtud de la segunda ley de Newton, la ecuación diferencial, solución analítica en el caso de fricción cero. Período natural.

Introducción a la evolución temporal de los sistemas

Presentar, a través de los documentos más diversas situaciones reales donde la evolución en el tiempo es de particular importancia: las ondas sísmicas, vibraciones mecánicas, cambios de movimientos, Tierra-Luna láser, aumentando la velocidad de transporte (tren de alta velocidad), el aumento de la frecuencia de reloj de computadoras, a la duración de las placas tectónicas, y el lanzamiento de un cohete en órbita de satélites, la estación espacial Mir caer, saltar en paracaídas y elástica, mejorando el rendimiento deportivo, etc.


- La propagación de una onda

Ondas mecánicas progresistas

Introducción
A partir de los ejemplos dados en funcionamiento la generación de la siguiente definición de una onda mecánica:
"Se llama el fenómeno de la propagación de la onda mecánica de una perturbación en un medio sin el transporte de material".
Velocidad.
Las ondas longitudinales y transversales.
Las ondas sonoras en forma de ondas longitudinales de compresión-expansión.
Características generales de las ondas:
- Una onda se propaga desde la fuente en todas las direcciones disponibles para ellos.
- El trastorno se transmite de un lugar a otro, la transferencia de energía sin transporte de materia.
- La velocidad de propagación de una onda es una característica del medio.
- Dos ondas pueden atravesar sin molestar a los demás.

Unidimensional de onda
La noción de una dimensión de las olas.
Concepto de retraso : la perturbación en el punto M en el tiempo t es la que existía previamente en un punto M 'en la
= t 't - τ: τ = M'M a / v, τ es el retardo y la velocidad v (por medios no dispersivos) ..

Mecánica onda periódica progresiva

Noción de onda periódica.
Frecuencia temporal, período, periodicidad espacial.
Onda senoidal, periodo, frecuencia, longitud de onda, la relación:
λ = v. T = V / N
Difracción en el caso de onda sinusoidal: demostración experimental.
Influencia del tamaño de la abertura u obstáculo en el fenómeno observado.
Dispersión: evidencia de la influencia de la frecuencia de la velocidad de la onda en la superficie del término medio de dispersión de agua.


- El tiempo de evolución de los sistemas y la medición del tiempo

Esta parte se considera una versión revisada de fin de año, en torno a la medición del tiempo. No tiene los conocimientos teóricos o habilidades por nuevos. Los ejemplos no son exhaustivos y el maestro es libre de ampliar.
¿Cómo se mide el tiempo?
- A partir de una desintegración radiactiva (edad de la Tierra, la edad de las pinturas rupestres ...)
- De los fenómenos periódicos
. oscilador mantenido eléctrica (oscilador LC)
. movimientos de las estrellas
. la rotación de la Tierra
. los relojes de péndulo
. relojes atómicos: la definición de la segunda.
• Medir la longitud para determinar la longitud
- A partir de la propagación de una onda mecánica (el telémetro ultrasónico, el ultrasonido, sonar ...)
- A partir de la propagación de las ondas de luz (láser que van, la distancia Tierra-Luna ...)
- El medidor definida a partir de la segunda y la velocidad de la luz
- El metro y el péndulo de segundos
- Historia de la medición de la longitud
• Medida de longitud para determinar una velocidad
- Medir la velocidad del sonido
- La medición de la velocidad de la luz