1. Elabore una tabla con los diferentes campos en que se divide la Física y sus respectivos propósitos.

FÍSCA

Física Clásica Física Moderna

MECÁNICA: Es la parte de la física clásica que estudia

la descripción del movimiento de cuerpos macroscópicos a velocidades muy pequeñas en comparación con la velocidad de la luz. Existen dos tipos de formulaciones de esta mecánica, conocidas como mecánica newtoniana y mecánica analítica

o La mecánica newtoniana, como su nombre indica, lleva intrínsecos los preceptos de Newton. A partir de las tres ecuaciones formuladas por Newton y mediante el cálculo diferencial e integral, se llega a una muy exacta aproximación de los fenómenos físicos. Esta formulación también es conocida como mecánica vectorial, y es debido a que a varias magnitudes se les debe definir su vector en un sistema de referencia inercial privilegiado.

o La mecánica analítica es una formulación matemática abstracta sobre la mecánica; nos permite desligarnos de esos sistemas de referencia privilegiados y tener conceptos más generales al momento de describir un movimiento con el uso del cálculo de variaciones. Existen dos formulaciones equivalentes: la llamada mecánica lagrangiana es una reformulación de la mecánica realizada por Joseph Louis Lagrange que se basa en la ahora llamada ecuación de Euler-Lagrange (ecuaciones diferenciales de segundo orden) y el principio de mínima acción; la otra, llamada mecánica hamiltoniana, es una reformulación más teórica basada en una funcional llamada hamiltoniano realizada por William Hamilton. En última instancia las dos son equivalentes

ESTÁTICA: analiza las cargas (fuerza, par / momento) y estudia el equilibrio de fuerzas en los sistemas físicos en equilibrio estático, es decir, en un estado en el que las posiciones relativas de los subsistemas no varían con el tiempo. La primera ley de Newton implica que la red de la fuerza y el par neto (también conocido como momento de fuerza) de cada organismo en el sistema es igual a cero. De esta limitación pueden derivarse cantidades como la carga o la presión. La red de fuerzas de igual a cero se conoce como la primera condición de equilibrio, y el par neto igual a cero se conoce como la segunda condición de equilibrio.

DINÁMICA: describe la evolución en el tiempo de un

FISICA CUÁNTICA: describe cómo en cualquier sistema físico existe una multiplicidad de estados resultantes de incertidumbre en la especificación completa de magnitudes observables. Los estados, habiendo sido descritos mediante ecuaciones diferenciales, son denominados estados cuánticos. De esta forma la mecánica cuántica puede explicar la existencia del espectro atómico discreto y revelar los misterios de la estructura atómica, tal como hoy son descritos; fenómenos como la difracción de electrones, que no puede explicar debidamente la física clásica o más propiamente la mecánica clásica. proporciona el fundamento de la fenomenología del átomo, de su núcleo y de las partículas elementales (lo cual requiere necesariamente el enfoque relativista)

FISICA RELATIVA En la física relativista, el espacio y el tiempo son propios de cada sistema de referencia y, lo que es absoluto, es la velocidad de la luz en el vacío, es decir, para cualquier observador, independientemente de la velocidad relativa de los sistemas de referencia que escoja, al medir la velocidad de la luz en cualquiera de esos sistemas, obtendrá siempre el mismo valor.

sistema físico en relación con los motivos o causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación. El estudio de la dinámica es prominente en los sistemas mecánicos (clásicos, relativistas o cuánticos), pero también en la termodinámica y electrodinámica. En este artículo se describen los aspectos principales de la dinámica en sistemas mecánicos, y se reserva para otros artículos el estudio de la dinámica en sistemas no mecánicos

CINEMÁTICA: estudia las leyes del movimiento de los objetos sólidos sin considerar las causas que lo originan (las fuerzas) y se limita, principalmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. Para ello utiliza la velocidad y la aceleración, que son las dos principales magnitudes que describen cómo cambia la posición en función del tiempo. La velocidad se determina como el cociente entre el desplazamiento y el tiempo utilizado, mientras que la aceleración es el cuociente entre el cambio de velocidad y el tiempo utilizado.

TERMODINÁMICA: La termodinámica trata los procesos de transferencia de calor, que es una de las formas de energía, y cómo se puede realizar un trabajo con ella. En esta área se describe cómo la materia en cualquiera de sus fases (sólido, líquido, gaseoso) va transformándose. Desde un punto de vista macroscópico de la materia, se estudia como ésta reacciona a cambios en su volumen, presión y temperatura, entre otras magnitudes. La termodinámica se basa en cuatro leyes principales: el equilibrio termodinámico (o ley cero), el principio de conservación de la energía (primera ley), el aumento temporal de la entropía (segunda ley) y la imposibilidad del cero absoluto (tercera ley)

ELECTROMAGNETISMO: describe la interacción de partículas cargadas con campos eléctricos y magnéticos. Se puede dividir en electrostática, el estudio de las interacciones entre cargas en reposo, y la electrodinámica, el estudio de las interacciones entre cargas en movimiento y la radiación

o La electrostática es el estudio de los fenómenos asociados a los cuerpos cargados en reposo. Como se describe por la ley de Coulomb, estos cuerpos ejercen fuerzas entre sí. Su comportamiento se puede analizar en términos de la idea de un campo eléctrico que rodea cualquier cuerpo cargado, de manera que otro cuerpo cargado colocado dentro del campo

estará sujeto a una fuerza proporcional a la magnitud de su carga y de la magnitud del campo en su ubicación. El que la fuerza sea atractiva o repulsiva depende de la polaridad de la carga. La electrostática tiene muchas aplicaciones, que van desde el análisis de fenómenos como tormentas eléctricas hasta el estudio del comportamiento de los tubos electrónicos.

o La electrodinámica es el estudio de los fenómenos asociados a los cuerpos cargados en movimiento y a los campos eléctricos y magnéticos variables. Dado que una carga en movimiento produce un campo magnético, la electrodinámica se refiere a efectos tales como el magnetismo, la radiación electromagnética, y la inducción electromagnética, incluyendo las aplicaciones prácticas, tales como el generador eléctrico y el motor eléctrico

ÓPTICA: toma la luz como una onda y explica algunos fenómenos que no se podrían explicar tomando la luz como un rayo. Estos fenómenos son:

o Difracción: Es la capacidad de las ondas para cambiar la dirección alrededor de obstáculos en su trayectoria, esto se debe a la propiedad que tienen las ondas de generar nuevos frentes de onda

o Polarización: Es la propiedad por la cual uno o más de los múltiples planos en que vibran las ondas de luz se filtra impidiendo su paso. Esto produce efectos como eliminación de brillos

ACUSTICA: estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no pueden propagarse en el vacío) por medio de modelos físicos y matemáticos. A efectos prácticos, la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. La acústica considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s (aproximadamente 1 km cada 3 segundos), o 1235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 20 °C)

2. La masa de Saturno es de 5.64*1026 Kg y su radio ecuatorial de 6*107m determine su densidad.

𝑚 = 5,64 ∙ 1026 𝐾𝑔

𝑟 = 6 ∙ 107 𝑚

𝑉 =4

3𝜋𝑟3

𝑉 =4

3𝜋(6 ∙ 107)3 𝑚3

𝑉 =4

3𝜋(216 ∙ 1021) 𝑚3

𝑉 = 4𝜋(72 ∙ 1021) 𝑚3

𝑉 = 𝜋(288 ∙ 1021) 𝑚3

𝑉 = 904,7808 ∙ 1021 𝑚3

𝑉 = 9,047808 ∙ 1023 𝑚3

𝐷 =𝑚

𝑉

𝐷 =5,64 ∙ 1026 𝐾𝑔

9,047808 ∙ 1023 𝑚3

𝐷 =5,64 ∙ 1026 ∙ 10−23

9,047808 𝐾𝑔

𝑚3

𝐷 =5,64 ∙ 103

9,047808 𝐾𝑔

𝑚3

𝐷 =5,64 ∙ 103

9,047808 𝐾𝑔

𝑚3

𝐷 = 0,62336 ∙ 103 𝐾𝑔

𝑚3

𝐷 = 6,2336 ∙ 102 𝐾𝑔

𝑚3

3 . La distancia promedio entre el sol y la tierra es de 1496*1011m. Exprese esta d is tanc ia en:

a . Ki lómetros

1496 ∙ 1011 𝑚 → 𝐾𝑚

1496 ∙ 1011 𝑚 ∙ 1 𝐾𝑚

103 m= 1496 ∙ 1011 ∙ 10−3 𝐾𝑚

1496 ∙ 1011 𝑚 ∙ 1 𝐾𝑚

103 m= 1496 ∙ 108 𝐾𝑚

1496 ∙ 1011 𝑚 ∙ 1 𝐾𝑚

103 m= 1,496 ∙ 1011 𝐾𝑚

b . Exámetros

1496 ∙ 1011 𝑚 → 𝐸𝑚

1496 ∙ 1011 𝑚 ∙ 1 𝐸𝑚

1018 m= 1496 ∙ 1011 ∙ 10−18 𝐸𝑚

1496 ∙ 1011 𝑚 ∙ 1 𝐸𝑚

1018 m= 1496 ∙ 10−7 𝐸𝑚

1496 ∙ 1011 𝑚 ∙ 1 𝐾𝑚

103 m= 1,496 ∙ 10−4 𝐸𝑚

c. nanómetros.

1496 ∙ 1011 𝑚 → 𝑛𝑚

1496 ∙ 1011 𝑚 ∙ 1 𝑛𝑚

10−9 m= 1496 ∙ 1011 ∙ 109 𝑛𝑚

1496 ∙ 1011 𝑚 ∙ 1 𝑛𝑚

10−9 m= 1496 ∙ 1020 𝑛𝑚

1496 ∙ 1011 𝑚 ∙ 1 𝐾𝑚

10−9 m= 1,496 ∙ 1023 𝑛𝑚

4. La densidad del Al es de 2.7g/cm3, exprese esta misma dimensión en:

a. Kg/m3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 →

𝐾𝑔

𝑚3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 = 2,7

𝑔

𝑐𝑚3 ∙

1 𝐾𝑔

103 𝑔 ∙

1 𝑐𝑚3

10−2 𝑚3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 = 2,7 ∙ 10−3 ∙ 102

𝐾𝑔

𝑚3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 = 2,7 ∙ 10−1

𝐾𝑔

𝑚3

b. Hg/mm3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 →

𝐻𝑔

𝑚𝑚3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 = 2,7

𝑔

𝑐𝑚3 ∙

1 𝐻𝑔

102 𝑔 ∙

1 𝑐𝑚3

10−1 𝑚𝑚3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 = 2,7 ∙ 10−2 ∙ 101

𝐻𝑔

𝑚𝑚3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 = 2,7 ∙ 10−1

𝐻𝑔

𝑚𝑚3

c. picog/nanom3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 →

𝑝𝑔

𝑛𝑚3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 = 2,7

𝑔

𝑐𝑚3 ∙

1 𝑝𝑔

10−12 𝑔 ∙

1 𝑐𝑚3

10−7 𝑛𝑚3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 = 2,7 ∙ 1012 ∙ 107

𝑝𝑔

𝑛𝑚3

2,7 𝑔

𝑐𝑚3 = 2,7 ∙ 1019

𝑝𝑔

𝑛𝑚3

5. Un disco duro tiene una capacidad de un terabyte. Cuántas veces cabe:

a. La biblia con un promedio de 6*105 bytes

1 𝑇𝑏 → 𝑏

1 𝑇𝑏 = 1 𝑇𝑏 ∙ 1012 𝑏

1 𝑇𝑏

1 𝑇𝑏 = 1 ∙ 1012 𝑏

1 ∙ 1012 𝑏

6 ∙ 105 𝑏

1

6∙ 1012 ∙ 10−5

1

6∙ 107

b. Matlab con 3.8 gigabytes

1 𝑇𝑏 → 𝐺𝑏

1 𝑇𝑏 = 1 𝑇𝑏 ∙ 103 𝐺𝑏

1 𝑇𝑏

1 𝑇𝑏 = 1 ∙ 103 𝐺𝑏

1 ∙ 103 𝐺𝑏

3,8 𝐺𝑏

1 ∙ 103 𝐺𝑏

38 ∙ 10−1 𝐺𝑏

1

38∙ 103 ∙ 101 𝐺𝑏

1

38∙ 104 𝐺𝑏

c . La información de un diskette de 1024 kilobytes.

1 𝑇𝑏 → 𝐾𝑏

1 𝑇𝑏 = 1 𝑇𝑏 ∙ 109 𝐾𝑏

1 𝑇𝑏

1 𝑇𝑏 = 1 ∙ 109 𝐾𝑏

1 ∙ 109 𝐾𝑏

1024 𝐾𝑏

1

1024∙ 109

6. D e t e r m i n e l a c a n t i d a d d e c i f r a s s i g n i f i c a t i v a s d e l a s s i g u i e n t e s magnitudes:

a. 23cm 2 cifras significativas b. 5.589sg 4 cifras significativas c. 4.67*10 7m/s 3 cifras significativas d. 0.00032mm. 6 cifras significativas

7. P a r a l o s s i g u i e n t e s p a r e s d e v e c t o r e s d e t e r m i n e e l v e c t o r resultante de la suma por el método del paralelogramo; dibújelos en papel mil imetrado:

a. A=12, B=10, e = 45 °: b. A=8, B=13, e =60 °

8. Dibuje en e l p lano los s iguientes vectores y determine para cada uno de el los el vector resultante, su magnitud dirección y sentido:

a. A=3, 30 0; B=10,-45 °; C=6, 135 ° ; b. A=8, 130 °; B=10,245 2; C=-6,135° : c. A=3, 130°; B=12, 45 °; C=8, 270 °; D=5, 0°

9 . D a d o s l o s v e c t o r e s : A=3i -2 j +4k; B= - 5 1 +6j -8k; C=3i +6j -5k det e rm i ne a . S u g r á f ic a e n 3D b . L a s m a g n i t u de s p a r a c a d a u no c. A + B -2C d. A•B y B•C e. AXB, y BXC y sus gráficas.