Física en IRP — Resumen de temas para estudiar la parte física de la materia

Introducción

Física en IRP... Al primcipio sentís que es todo un choclo y que hay mil fórmulas y no te da el almacenamiento de tu cabeza para acordarte de todo, algo que me sirvió particularmente a mí es hacer los ejercicios de forma mecanizada, después de hacer varios ejercicio te das cuenta del patrón que tiene, lo que cambia es la forma en que te lo pide el enunciado y te dan los datos. No se abrumen si no les sale al principio, yo los termianba de hacer en 2 horas cada ejercicio /ᐠ ᯣ ᯖ ᯣ マ pero si se puedee

Este bloque resume los temas físicos principales que aparecen en la materia: cinemática, MRU, MRUV, caída libre, tiro vertical, tiro oblicuo, dinámica, fuerzas, rozamiento, cuerpos vinculados y plano inclinado.

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Desarrollo

1. Sistema de referencia

El sistema de referencia es el punto desde donde se mira el problema. Sirve para decidir qué lado es positivo, qué lado es negativo y desde dónde se miden las posiciones.

Concepto	Explicación
Eje X	Dirección horizontal
Eje Y	Dirección vertical
Origen	Punto desde donde se empieza a medir (se ubica en el 0 del s.r)
Sentido positivo	Dirección elegida como positiva
Sentido negativo	Dirección contraria

Ejemplo:

Si elegís derecha como positivo, todo lo que vaya a la derecha será positivo.
Si algo va hacia la izquierda, será negativo.

Lo mismo pasa en vertical:

Si elegís arriba como positivo, la gravedad suele ir negativa.
Si elegís abajo como positivo, la gravedad puede ir positiva.

Este paso parece una pavada, pero si lo salteás después los signos te arruinan el ejercicio.

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2. Magnitudes físicas básicas

Las magnitudes son los datos que aparecen en los ejercicios. Cada una tiene un símbolo y una unidad.

Magnitud	Símbolo común	Unidad típica
Posición horizontal final	X	m, km, cm
Posición horizontal inicial	Xo	m, km, cm
Posición vertical final	Y	m, km, cm
Posición vertical inicial	Yo	m, km, cm
Velocidad final	V	m/s
Velocidad inicial	Vo	m/s
Tiempo final	T	s, min, h
Tiempo inicial	To	s, min, h
Aceleración	a	m/s²
Gravedad	g	m/s²
Ángulo	α	grados
Fuerza	F	N (Newtons)
Masa	m	kg
Peso	P	N (Newtons)
Normal	Nor	N (Newtons)
Rozamiento	Fr	N (Newtons)
Coeficiente de rozamiento	μ	sin unidad

Siempre:

Antes de resolver, ordená los datos.

Ejemplo:

Vo = 0 m/s
a = 2 m/s²
T = 5 s
Xo = 0 m
X = ?

Cuando los datos están ordenados, se te facilita todo.

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3. Delta o variación

El símbolo Δ significa cambio, diferencia o variación.

Símbolo	Significado
Δx	Cambio de posición
Δt	Cambio de tiempo
Δv	Cambio de velocidad

Fórmulas:

Δx = X - Xo

Δt = T - To

Δv = V - Vo

Ejemplo:

X = 30 m
Xo = 10 m

Entonces:

Δx = 30 m - 10 m
Δx = 20 m

O sea, el objeto se desplazó 20 metros.

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4. Conversión de unidades

En física, antes de usar fórmulas, conviene pasar todo al mismo sistema de unidades. Normalmente se usa el sistema MKS.

Letra	Significado	Unidad
M	Metro	m
K	Kilogramo	kg
S	Segundo	s

Conversiones básicas:

1 km = 1000 m
1 m = 100 cm
1 kg = 1000 g
1 min = 60 s
1 h = 3600 s

Ejemplos:

3 km = 3000 m
5 min = 300 s
2 h = 7200 s

Simple:

Si mezclás km con segundos, gramos con Newtons o minutos con m/s, probablemente estás por hacer cualquier cosa.

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5. Cinemática

La cinemática estudia el movimiento sin analizar todavía qué fuerzas lo causan.

Temas principales:

• posición;
• trayectoria;
• distancia recorrida;
• desplazamiento;
• velocidad;
• aceleración;
• tiempo;
• ecuaciones horarias.

Concepto	Explicación
Posición	Dónde está el objeto
Trayectoria	Camino que sigue
Distancia recorrida	Longitud total del camino
Desplazamiento	Diferencia entre posición final e inicial
Velocidad	Qué tan rápido cambia la posición
Aceleración	Qué tan rápido cambia la velocidad

O sea, cinemática mira cómo se mueve algo.

6. Ecuaciones horarias

Una ecuación horaria es una fórmula que da la posición en función del tiempo.

Ejemplos:

X(t)

Y(t)

Se usan para saber dónde está un objeto en cierto momento.

Tipo	Eje	Uso
X(t)	Horizontal	Movimiento en X
Y(t)	Vertical	Movimiento en Y

Idea clave:

Si la fórmula está igualada a X(t) o Y(t), estás calculando posición.

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7. Movimiento Rectilíneo Uniforme, MRU

El MRU es movimiento en línea recta con velocidad constante.

No hay aceleración.

Fórmula:

X(t) = Xo + Vo · Δt

Donde:

Símbolo	Explicación
X(t)	Posición final
Xo	Posición inicial
Vo	Velocidad constante
Δt	Tiempo transcurrido

Se usa cuando:

• el objeto se mueve en línea recta;
• la velocidad no cambia;
• la aceleración es cero;
• el gráfico posición-tiempo es una recta.

Ejemplo:

Xo = 0 m
Vo = 3 m/s
T = 10 s
To = 0 s

Reemplazo:

X(t) = 0 + 3 · (10 - 0)
X(t) = 30 m

Resultado:

Después de 10 segundos, el objeto está en 30 metros.

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8. Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, MRUV

El MRUV es movimiento en línea recta con aceleración constante.

La velocidad cambia con el tiempo.

Fórmula principal:

X(t) = Xo + Vo · Δt + 1/2 · a · (Δt)^2

Donde:

Símbolo	Explicación
X(t)	Posición final
Xo	Posición inicial
Vo	Velocidad inicial
a	Aceleración
Δt	Tiempo transcurrido

Se usa cuando:

• hay aceleración;
• la velocidad cambia;
• el gráfico posición-tiempo se parece a una curva;
• aparece una fórmula cuadrática.

Ejemplo:

Xo = 0 m
Vo = 0 m/s
a = 2 m/s²
T = 5 s
To = 0 s

Reemplazo:

X(t) = 0 + 0 · 5 + 1/2 · 2 · 5²
X(t) = 25 m

Resultado:

El objeto recorrió 25 metros.

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9. Diferencia entre MRU y MRUV

Tema	MRU	MRUV
Velocidad	Constante	Cambia
Aceleración	0	Constante
Fórmula	X = Xo + Vo · Δt	X = Xo + Vo · Δt + 1/2 · a · Δt²
Gráfico X-T	Recta	Curva
Tipo de función	Lineal	Cuadrática

Regla rápida:

Si no hay aceleración, pensá en MRU.
Si hay aceleración, pensá en MRUV.

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10. Aceleración

La aceleración mide cuánto cambia la velocidad en cierto tiempo.

Fórmula:

a = Δv / Δt

También:

a = (V - Vo) / (T - To)

Despeje útil:

V = Vo + a · Δt

Ejemplo:

Vo = 0 m/s
a = 4 m/s²
T = 3 s
To = 0 s

Reemplazo:

V = 0 + 4 · (3 - 0)
V = 12 m/s

Resultado:

La velocidad final es 12 m/s.

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11. Caída libre

La caída libre es un movimiento vertical causado por la gravedad.

Valor de la gravedad:

g = 9,80665 m/s²

En ejercicios de IRP suele aproximarse como:

g ≈ 10 m/s²

Fórmulas:

Y(t) = Yo + 1/2 · g · (Δt)^2

Vy(t) = g · Δt

Se usa cuando:

• un objeto cae;
• no hay velocidad inicial vertical relevante;
• la gravedad es la aceleración principal;
• el movimiento es vertical.

Ojo con el signo:

Si arriba es positivo, g = -10 m/s².
Si abajo es positivo, g = 10 m/s².

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12. Tiro vertical

El tiro vertical es un movimiento hacia arriba o hacia abajo con velocidad inicial vertical.

Es básicamente MRUV en el eje Y.

Fórmula:

Y(t) = Yo + Vo · Δt + 1/2 · g · (Δt)^2

Se usa cuando:

• el objeto se lanza hacia arriba;
• el objeto se lanza hacia abajo;
• hay velocidad inicial vertical;
• la gravedad afecta el movimiento.

Ejemplo conceptual:

Si tirás una pelota hacia arriba, Vo va para arriba.
Pero la gravedad va para abajo.

Si arriba es positivo:

Vo = positivo
g = negativo

En criollo: el objeto sube, se frena, llega a un punto máximo y después baja.

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13. Tiro oblicuo

El tiro oblicuo aparece cuando un objeto se lanza con un ángulo.

Tiene dos movimientos al mismo tiempo:

• uno horizontal;
• uno vertical.

En X se comporta como MRU. En Y se comporta como MRUV.

Componentes de la velocidad inicial

Vox = Vo · cos(α)

Voy = Vo · sen(α)

Componente	Fórmula	Explicación
Vox	Vo · cos(α)	Parte horizontal de la velocidad
Voy	Vo · sen(α)	Parte vertical de la velocidad

Fórmula horizontal:

X(t) = Xo + Vo · cos(α) · Δt

Fórmula vertical:

Y(t) = Yo + Vo · sen(α) · Δt + 1/2 · g · (Δt)^2

En criollo: no metas toda la velocidad en una sola dirección. Si hay ángulo, separás en X e Y.

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14. Velocidad total en tiro oblicuo

Cuando ya tenés la velocidad horizontal y la vertical, podés calcular la velocidad total usando Pitágoras.

Fórmula:

V = √(Vx² + Vy²)

Ejemplo:

Vx = 30 m/s
Vy = 40 m/s

Reemplazo:

V = √(30² + 40²)
V = √(900 + 1600)
V = √2500
V = 50 m/s

Resultado:

La velocidad total es 50 m/s.

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15. Gráficos de movimiento

En física se usan gráficos para ver cómo cambia una magnitud con respecto a otra.

Los más comunes:

Gráfico	Qué muestra
X-T	Posición en función del tiempo
V-T	Velocidad en función del tiempo
A-T	Aceleración en función del tiempo

En MRU:

El gráfico X-T es una recta.

En MRUV:

El gráfico X-T es una curva.

La pendiente de un gráfico posición-tiempo está relacionada con la velocidad.

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16. Dinámica

La dinámica estudia por qué los objetos se mueven como se mueven.

Acá aparecen las fuerzas.

Temas principales:

• fuerza;
• masa;
• aceleración;
• peso;
• normal;
• tensión;
• rozamiento;
• fuerza resultante;
• diagramas de cuerpo libre.

Fórmula central:

ΣF = m · a

Donde:

Símbolo	Explicación
ΣF	Sumatoria de fuerzas
m	Masa
a	Aceleración

En criollo:

Si hay fuerza neta, hay aceleración.
Si no hay fuerza neta, el objeto queda quieto o sigue igual.

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17. Fuerza

Una fuerza es una interacción que puede cambiar el movimiento de un cuerpo.

Unidad:

N

Newton:

1 N = 1 kg · m/s²

Tipos de fuerzas que aparecen:

• fuerza aplicada;
• peso;
• normal;
• tensión;
• fuerza de rozamiento;
• componentes de fuerzas.

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18. Peso

El peso es la fuerza con la que la gravedad atrae a un cuerpo.

Fórmula:

P = m · g

Donde:

Símbolo	Explicación
P	Peso
m	Masa
g	Gravedad

Ejemplo:

m = 4 kg
g = 10 m/s²

Reemplazo:

P = 4 · 10
P = 40 N

Resultado:

El peso es 40 N.

Ojo:

Masa no es lo mismo que peso.

La masa se mide en kg. El peso se mide en N.

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19. Normal

La normal es la fuerza que hace una superficie sobre un cuerpo apoyado.

En una mesa horizontal simple:

Nor = P

Pero no siempre es así.

Puede cambiar si:

• hay plano inclinado;
• hay fuerza diagonal;
• hay otras fuerzas verticales;
• el sistema de referencia está inclinado.

Ejemplo:

Un bloque apoyado en una mesa tiene peso hacia abajo y normal hacia arriba.

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20. Tensión

La tensión aparece cuando hay cuerdas, sogas o poleas.

En ejercicios básicos se suele asumir cuerda ideal:

• no tiene masa;
• no se estira;
• transmite la fuerza;
• la tensión es la misma a lo largo de la cuerda.

Ejemplo:

Si un bloque cuelga de una cuerda y tira de otro bloque, la cuerda transmite tensión.

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21. Rozamiento

El rozamiento es una fuerza que se opone al movimiento o al intento de movimiento.

Fórmula:

Fr = Nor · μ

Donde:

Símbolo	Explicación
Fr	Fuerza de rozamiento
Nor	Normal
μ	Coeficiente de rozamiento

Tipos:

Tipo	Cuándo aparece
Estático	Antes de que el objeto empiece a moverse
Dinámico	Cuando el objeto ya se está moviendo

Idea clave:

El rozamiento siempre molesta: va contra el movimiento o contra el intento de movimiento.

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22. Diagrama de cuerpo libre

El diagrama de cuerpo libre es un dibujo donde se ponen todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.

Debe incluir:

• cuerpo analizado;
• peso;
• normal;
• tensión;
• rozamiento;
• fuerza aplicada;
• componentes X e Y;
• sistema de referencia.

Si el ejercicio tiene fuerzas, hacé diagrama.

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23. Componentes de fuerzas

Cuando una fuerza está inclinada, se separa en dos componentes:

• componente X;
• componente Y.

Fórmulas comunes:

Fx = F · cos(α)

Fy = F · sen(α)

Pero cuidado: esto depende de cómo esté dibujado el ángulo.

Componente	Fórmula común
Horizontal	F · cos(α)
Vertical	F · sen(α)

En criollo:

Si la fuerza está diagonal, no la uses entera como si fuera horizontal.
Primero separala.

24. Cuerpos vinculados

Los cuerpos vinculados son sistemas donde dos o más cuerpos están conectados, normalmente por una cuerda.

Aparecen:

• tensión;
• masa de cada cuerpo;
• aceleración común;
• peso de un cuerpo colgante;
• poleas;
• fuerza resultante.

Fórmula base:

ΣF = m · a

Método:

1. Dibujar cada cuerpo.
2. Marcar fuerzas.
3. Elegir sistema de referencia.
4. Ver qué fuerzas ayudan al movimiento.
5. Ver qué fuerzas se oponen.
6. Plantear ΣF = m · a.

Ejemplo conceptual:

Un bloque colgante puede tirar de otro bloque apoyado en una mesa.

La cuerda hace que ambos estén conectados en el mismo problema.

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25. Plano inclinado

El plano inclinado aparece cuando un cuerpo está sobre una rampa.

El peso se separa en dos componentes:

Px = P · sen(α)

Py = P · cos(α)

Componente	Explicación
Px	Parte del peso que va por la rampa
Py	Parte del peso que va contra la rampa

Fuerzas típicas:

• peso;
• componente X del peso;
• componente Y del peso;
• normal;
• rozamiento;
• fuerza aplicada.

Idea clave:

En plano inclinado, la normal no suele ser el peso completo.
Suele relacionarse con Py.

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26. Plano inclinado con rozamiento

Si hay rozamiento en un plano inclinado:

Fr = Nor · μ

Y normalmente:

Nor = Py

si no hay otras fuerzas raras en el eje vertical del plano.

Según el movimiento:

Si el bloque baja, Px ayuda y Fr se opone.

Si el bloque sube, la fuerza aplicada ayuda, pero Px y Fr se oponen.

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27. Fuerza mínima para mover un cuerpo

Cuando piden fuerza mínima, el objeto todavía está quieto y hay que vencer el rozamiento estático.

Idea:

Fuerza a favor - fuerzas en contra ≥ 0

Ejemplo general:

Fx - Px - Fr ≥ 0

Significa:

• Fx intenta mover;
• Px puede oponerse;
• Fr se opone;
• cuando el resultado llega a cero o más, el cuerpo empieza a moverse.

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28. Fuerza necesaria para acelerar

Si el ejercicio no pide solo mover, sino mover con aceleración, se usa Segunda Ley de Newton:

ΣF = m · a

Forma típica:

Fuerza a favor - fuerzas en contra = m · a

Ejemplo:

Fx - Fr = m · a

Si te dan la aceleración, no puede desaparecer. Tiene que aparecer en la ecuación.

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29. Relación entre matemática y física

La física usa matemática todo el tiempo.

Tema matemático	Uso en física
Función lineal	MRU
Función cuadrática	MRUV
Pendiente	Velocidad o aceleración
Trigonometría	Componentes X e Y
Pitágoras	Módulo de velocidad o fuerza
Ecuaciones	Despejar incógnitas
Proporciones	Cambiar unidades
Signos	Definir direcciones
Gráficos	Interpretar movimiento

Si fallan signos, unidades o despejes, falla todo el ejercicio aunque la fórmula esté bien elegida.

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30. Método para resolver ejercicios de física

Orden recomendado:

1. Leer el enunciado completo.
2. Marcar qué pide.
3. Separar los datos.
4. Convertir unidades.
5. Definir sistema de referencia.
6. Hacer dibujo o diagrama si hace falta.
7. Elegir la fórmula.
8. Reemplazar datos.
9. Resolver.
10. Revisar si el resultado tiene sentido.

Plantilla para cinemática:

Datos:
Xo =
X =
Vo =
V =
a =
T =
To =

Fórmula:
...

Reemplazo:
...

Resultado:
...

Plantilla para dinámica:

Datos:
m =
g =
P =
Nor =
Fr =
F =
a =

Diagrama:
...

Ecuación:
ΣF = m · a

Resultado:
...

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31. Errores comunes

Errores típicos en física IRP:

• No convertir unidades.
• Confundir masa con peso.
• No definir sistema de referencia.
• Usar mal el signo de la gravedad.
• Usar MRU cuando hay aceleración.
• Usar MRUV cuando la velocidad es constante.
• No separar X e Y en tiro oblicuo.
• No descomponer fuerzas inclinadas.
• Usar el peso completo como normal en plano inclinado.
• Olvidar el rozamiento.
• No hacer diagrama de cuerpo libre.
• Mezclar fórmulas sin entender qué calcula cada una.

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32. Checklist de física para IRP

Antes de rendir, deberías poder:

• Definir sistema de referencia.
• Identificar posición inicial y final.
• Diferenciar distancia y desplazamiento.
• Usar Δx, Δt y Δv.
• Convertir unidades al sistema MKS.
• Resolver MRU.
• Resolver MRUV.
• Calcular aceleración.
• Calcular velocidad final.
• Resolver caída libre.
• Resolver tiro vertical.
• Separar componentes en tiro oblicuo.
• Calcular posición en X e Y.
• Calcular módulo de velocidad con Pitágoras.
• Interpretar gráficos de movimiento.
• Usar ΣF = m · a.
• Calcular peso.
• Identificar normal.
• Identificar tensión.
• Calcular rozamiento.
• Diferenciar rozamiento estático y dinámico.
• Hacer diagramas de cuerpo libre.
• Descomponer fuerzas.
• Resolver cuerpos vinculados.
• Resolver plano inclinado.
• Plantear fuerza mínima.
• Revisar signos y unidades.

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Conclusión

La física de IRP se puede ordenar en dos bloques grandes. Primero está la cinemática, donde se estudia cómo se mueve un cuerpo. Después está la dinámica, donde se estudia por qué se mueve así y qué fuerzas participan.

No es memorices fórmulas como loro. La clave es entender qué representa cada dato, convertir unidades, definir bien el sistema de referencia, separar componentes cuando hay ángulos, revisar los signos y traducir los enunciados con tus palabras porque a veces escriben terrible choclo en el enunciado para confundir más o mismo te dan datos inútiles para que pises el palito (chequeado y confirmado por profesores xd).

En resumen:

Datos -> sistema de referencia -> fórmula -> reemplazo -> resultado

Y cuando aparecen fuerzas:

Diagrama -> fuerzas a favor -> fuerzas en contra -> ΣF = m · a

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Referencias

1. IRP-CPU-ECyT. (s. f.). Unidades: Material de la materia.

Unidad 2.pdf

Unidad 3.pdf

Unidad 4.pdf

2. Zurita Tropea, M. (2024). Apuntes IRP. Material de estudio complementario.

2024 Apuntes - IRP.pdf