- Marco
referencial - Marco
teórico conceptual - Metodologías
- Comprobación y
demostración de hipótesis - Conclusiones y
recomendaciones - Propuesta
- Anexos
- Bibliografía
La física, la
más fundamental de las ciencias
físicas, tiene como objetos de estudio los principios
básicos del universo.
Es el cimiento sobre el cual se basan las otras
ciencias – astronómicas, biología, química y geología -. La belleza de la
física subyace en la simplicidad de las teorías físicas básicas y
en la forma en la que solo un pequeño numero de
conceptos esenciales, ecuaciones y
suposiciones pueden alterar y expandir la visión del
mundo en derredor.
Toda la física puede dividirse en cinco
áreas principales:
- Mecánica clásica, la cual concierne
al movimiento
simple de los objetos que son grandes en comparación
con átomos y se mueven con rapidez mucho mejor que la
de la luz. - Relatividad, que es una teoría que describe a los objetos que
se mueven en cualquier rapidez, incluso con rapidez que se
acerca a la de la luz. - Termodinámica, la cual trata del calo,
trabajo, temperatura y del comportamiento estadístico de un gran
numero de partículas. - Electromagnetismo, relacionado con la electricidad,
magnetismo y
campos electromagnéticos. - Mecánica quántica, una
colección de teorías relacionadas con el
comportamiento de la materia a
niveles tanto micro como microscópicos.
El presente Trabajo Investigativo trata el capitulo de
la mecánica clásica, la que a veces
se refiere como mecánica newtoniana o simplemente
mecánica.
Este es un lugar apropiado para comenzar el estudio y
tratamiento de la física a su mas amplio estilo y
mediante el uso de todas las herramientas
y modelos
matemáticos a la disposición; puesto que muchos
de los principios básicos usados para comprender los
sistemas
mecánicos pueden ser usados posteriormente para
describir fenómenos naturales como las ondas y la
transferencia de energía.
Además, las leyes de
conservación de la energía y el momentum
introducidos en mecánica retienen su importancia en las
teorías fundamentales de otras áreas de la
física.
En la actualidad, la mecánica clásica es
de vital importancia para los estudiantes de todas las
disciplinas. Es enormemente exitosa al describir los
movimientos de diferentes cuerpos como planetas,
cohetes y pelotas de béisbol.
Al desarrollar la presente tesis se
describirán las leyes de la mecánica
clásica, y se examinara una amplia gama de
fenómenos que pueden comprenderse con estas ideas
fundamentales.
Para ello, como un primer paso en el estudio de la
mecánica, es conveniente describir el movimiento en
términos del espacio y el tiempo, sin
tomar en cuenta los agentes presentes que lo producen. Esta
parte de la mecánica recibe el nombre de
cinemática.
En este trabajo de investigación se considera el movimiento
a lo largo de una línea recta, es decir, el movimiento
unidimensional. Indica con el concepto de
desplazamiento analizado durante el bachillerato, y se definen
primero velocidad y
aceleración.
Después, con estos conceptos se estudia el
movimiento de objetos que viajaban en una dimensión bajo
una aceleración constante.
A partir de la experiencia cotidiana nos damos cuenta
que el movimiento representa el cambio
continuo en la posición de un objeto. La física
estudia tres tipos de movimiento: traslacional, rotacional y
vibratorio.
Un auto que se mueve por una autopista experimenta un
movimiento traslacional, el giro diario de la Tierra
sobre su eje es un ejemplo de movimiento rotacional, y el
movimiento hacia adelante y hacia atrás de un
péndulo es un ejemplo de movimiento
vibratorio.
En esta investigación se estudiará solo
el movimiento traslacional rectilíneo. En muchas
situaciones podemos tratar al objeto en movimiento como una
partícula, lo que en matemáticas se define como un punto sin
tamaño.
CAPITULO 1
1.1. Tema:
"EL ESTUDIO, ANALISIS Y RESOLUCION DE
EJERCICIOS SOBRE CINEMATICA DE LA PARTICULA EN UNA
TRAYECTORIA RECTILINEA APLICANDO MATEMATICAS
SUPERIORES"- Planteamiento del Problema.
- MARCO
REFERENCIAL
El trabajo de investigación lo vamos a
realizar en las instalaciones del Colegio Particular "San
Alfonso Maria de Ligorio" de la ciudad de Ambato, que se
encuentra ubicado en la ciudadela Las Acacias, la calle las
Limas, en el cual se respeta las leyes y reglamentos de
Educación vigentes; así como
también, se persigue que el estudiante conozca a
Cristo y los valores
morales, religiosos y sociales del
Catolicismo.Actualmente, el avance informático, la
simulación, de la mano de las
estructuras algorítmicas y modelos
matemáticos que permiten explicar los
fenómenos que ocurren en la naturaleza
a nuestro alrededor, han variado y mejorado las
expectativas del investigador, permitiéndole emitir
criterios mejor fundados y con menor margen de
error.- Ubicación y Contextualizaciòn del
problema.El principio del problema esta basado en que toda
la vida estudiantil se enmarca en el modelo
de educación tradicionalista en todas las materias,
y en nuestro caso particular en la materia de
física, los contenidos en gran parte son meramente
teóricos, la mayoría de los temas que nos
facilitan no guardan relación con la vida diaria, ni
con su futura aplicación universitaria;
encerrándonos en un ámbito instrumentalista
que no induce a la creación del razonamiento formal,
reduciendo a su más mínima y repetitiva
expresión a la investigación del
estudiante. - Génesis del Problema
- Estado Actual del Problema.
El problema esta en estado
latente a través de los conocimientos previos adquiridos
en el bachillerato a quedado claro el esquema de la
discusión de la cinemática de la partícula, pero
es importante llegar más allá a travès de
una investigación participativa, de la observación crítica y de un
profundo estudio bibliográfica.
En muchos casos como estudiantes no conocemos la
aplicación del cálculo
diferencial en la física, conformándonos con
realizar simples resolución de ejercicios con la cual
definimos el valor de una
magnitud incógnita.
Gran parte de los estudiantes no sabemos para que
sirve o en que se aplica estos conocimientos para la
resolución de problemas en
el movimiento unidimensional
Todo este marco
teórico y práctico deja abierto en terreno
fecundo para la investigación.
Conocer mas a fondo todas y cada una de las
aplicaciones del cálculo diferencial e integral,
gráficas, aplicaciones e
interpretaciones geométricas respecto al movimiento
unidimensional de la partícula para tener una idea
clara de los fenómenos que ocurren a diario en
nuestro entorno.El desarrollo del tema nos permitirá en
futuro inmediato cubrir con el mínimo de
conocimientos necesarios para un óptimo desempeño en los estudios
superiores.- Justificación del Tema
- Objetivo General.
- Objetivos.
Realizar un análisis profundo dentro de
cinemática en lo que refiere al movimiento a lo largo en
una línea recta, es decir, el movimiento
unidimensional.
Profundizar el análisis del movimiento
traslacional tratando al objeto como una partícula, para
conocer:
- Su movimiento, trayectoria, velocidad y
aceleración. - Realizar graficas
posición – tiempo, velocidad – tiempo,
aceleración – tiempo - Aplicar correctamente las ecuaciones para los
movimientos con aceleración lineal
constante. - Distinguir desde el punto de vista
cinemática el M.R.U.; M.R.U.V. - Resolver problemas de M.R.U. y M.R.U.V. a nivel
vectorial utilizando conceptos de cálculo diferencial,
cálculo integral, geometría plana y analítica,
trigonometría,
etc.….
- Objetivos específicos
1.4.2.1 Investigar, la bibliografía existente
respecto al tema en busca de un estudio y análisis de la
misma conectar los conocimientos previos adquiridos con la
estructura
de la física en su amplia concepción la cual
obliga un conocimiento
matemático de nivel intermedio.
1.4.2.2. Analizar, plantear y resolver
ejercicios referentes al tema haciendo uso de los elementos
adquiridos a través de la presente
investigación.
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