CURSO DE FISICA CLASICA

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
FISICA I. MECANICA CLASICA
La física como una ciencia teórica-experimental requiere en la parte teórica plantear un
modelo de alguna observación, sin embargo; es importante probar experimentalmente dicha
hipótesis bajo mediciones que en principio involucran un numero y una unidad.
SISTEMAS DE UNIDADES
Lasunidades básicas se definen atraves de patrones estándares; a continuación las unidades
básicas en cada sistema.
CANTIDAD
MKS (SI)
CGS
INGLES
DIMENSIONES
TIEMPO
Segundo
Segundo
Segundo
T
(s)
(s)
(s)
LONGITUD
Metro
Centímetro
Pie
L
(m)
(cm)
(ft)
MASA
Kilogramo
Gramo
Libra
M
(Kg)
(gr)
(lb)
Observación
Es posible obtener cantidades físicas derivadas de las anteriorescomo son los casos siguientes:
Velocidad [𝑣] = 𝐿/𝑇, aceleración [𝑎] = 𝐿/𝑇 2
NOTACION CIENTIFICA
Es frecuente en fisca encontrar cantidades en escalar muy grandes o extremadamente
pequeñas para lo cual resulta conveniente el empleo de la notación científica poniendo en
relieve las cifras significativas requeridas en cada caso.
Valor Notación
Prefijo
prefijo
Notación
Valor
−1
d
Deci
decaDa
10
101
−2
c
Centi
hecto
H
10
102
m
Mili
kilo
K
10−3
103
−6
Micro
mega
M
10
106

n
Nano
giga
G
10−9
109
−12
p
Pico
tera
T
10
1012
SISTEMAS DE COORDENADAS CARTESIANO
Es importante ubicar a las partículas o nuestro sistema en una referencia la cual permita
describir a través de direcciones una posición. En adelante utilizaremos un sistema de
coordenadasperpendicular y definido derecho conocido como sistema de coordenadas
cartesiano. (Adelante se hace referencia a otros sistemas de coordenadas perpendiculares)
VECTORES
Vector. Cantidad física que necesita para su descripción magnitud y dirección.
Escalar. Cantidad que solo necesita una magnitud (numero) para ser especificada.
NOTACION
Denotamos un vector en términos de componentes o por unconjunto de números como:
𝐴⃗ = 𝐴𝑥 𝑖̂ + 𝐴𝑦 𝑗̂ + 𝐴𝑧 𝑘̂ = (𝐴𝑥 , 𝐴𝑦 , 𝐴𝑧 )
Donde 𝐴𝑥 , 𝐴𝑦 , 𝐴𝑧 son las proyecciones (componentes) de 𝐴⃗ sobre los ejes X, Y , Z
respectivamente.
𝑖̂, 𝑗̂, 𝑘̂ son vectores unitarios en las direcciones de los eje X, Y , Z respectivamente.

Denotamos la magnitud del vector 𝐴⃗ como 𝐴
Denotamos el vector unitario como 𝐴̂
VECTOR UNITARIO
Es aquel vector que tiene unamagnitud igual a la unidad.
Observación
1. Existen vectores unitarios para señalar las direcciones de ejes perpendiculares; en este caso
para el sistema de coordenadas rectangular
𝑖̂ → 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑥
𝑗̂ → 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑦
𝑘̂ → 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑧
2. podemos construir un vector unitario considera la magnitud 𝐴 del vector 𝐴⃗
𝐴⃗
𝐴̂ =
𝐴
Suma de vectores gráficamente (método delparalelogramo)
Cuando sumamos dos vectores gráficamente colocamos el primer vector con su inicio al origen
y después unimos el final del primero (punta) con el inicio del segundo. La suma o resultante
de los dos vectores será el vector que va desde el origen de coordenadas a la punta del
segundo vector.

Componentes de un vector
Cualquier vector se puede escribir en términos de sus componentes𝐴⃗ = 𝐴𝑥 𝑖̂ + 𝐴𝑦 𝑗̂
Donde 𝐴𝑥 = 𝐴𝑠𝑒𝑛𝜃
𝐴𝑦 = 𝐴𝑐𝑜𝑠𝜃 son las proyecciones
(componentes) de 𝐴⃗ sobre los ejes X y Y
respectivamente.

Magnitud
Angulo Respecto al eje X

𝐴2 = 𝐴𝑥 2 + 𝐴𝑦 2
tan 𝜃 =

𝐴𝑥
𝐴𝑦

Suma de vectores por componentes.
Podemos sumar dos vectores atreves de sus componentes; esto es las componentes 𝑥 de los
vectores; en seguida las componentes 𝑦 de cada uno de los vectores.De esta manera si los
⃗⃗ = 𝐵𝑥 𝑖̂ + 𝐵𝑦 𝑗̂
siguientes son vectores con componentes 𝐴⃑ = 𝐴𝑥 𝑖̂ + 𝐴𝑦 𝑗̂ y 𝐵
⃗⃗
entonces la suma será el vector 𝑅⃗⃗ = 𝑅𝑥 + 𝑅𝑦 = 𝐴⃑ + 𝐵

⃗⃗ = (𝐴𝑥 + 𝐵𝑥 )𝑖̂ + (𝐴𝑦 + 𝐵𝑦 )𝑗̂
𝐴⃑ + 𝐵
por lo cual 𝑅𝑥 = 𝐴𝑥 + 𝐵𝑥 , análogamente 𝑅𝑦 = 𝐴𝑦 + 𝐵𝑦

Observación
1. Dos vectores son iguales si sus componentes son iguales.
⃗⃗ en componentes
2. Generalizando al caso de 3...