- 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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