miércoles, 20 de octubre de 2010

EQUILIBRIO,ESTABILIDAD Y FUERZAS NO EQUILIBRADAS

LF                                         VII .
El equilibrio se produce  a pesar  de la interacción  de fuerzas externas  sobre   un cuerpo o un sistema   de cuerpos ,solo que en este caso.la resultante  de todas esas fuerzas  es cero. condición que establece  la primera ley de  newton Las condiciónes  que determinan las fuerzas de acción y de reacción están establecidas  en la tercera ley de  newton.
Tipos de fuerzas.
                       Las fuerzas son el resultado de las interacciones  entre los cuerpos .Una  fuerza  puede obstaculizar  el movimiento de un cuerpo ; de la misma  manera,unaquefuerza es necesaria  para empujar ,halar o sostener  un objeto ,las fuerzas  se pueden  clasificar  en dos grandes  categorias; de contacto y de acción a distancia .Son fuerzas  de contacto las que se producen  en la interacción  de dos objetos  que se tocan;algunos de ellos son;
la aplicada-----la normal-------la de tensión------la de resistencia del aire ---la del resorte ----y la de fricción.
son fuerzas de acción a distancia ,aquellas producto de la interacción entre objetos  que están fisicamente en contacto ; es el caso de;
la fuerza de atracción  gravitatoria
la fuerza eléctrica y
la fuerza magnética..
                                   FUERZA APLICADA.
La fuerza aplicada es la ejercida sobre un cuerpo,por una persona u otro objeto,   F  ( vector) es una fuerza aplicada..
                    FUERZA DE ATRACCIÓN  GRAVITATORIA.
La fuerza de atracción  gravitatoria  es la  fuerza con la cual la tierra atrae  hacia su centro, a los objetos  que estan sobre la superficie  terrestre o a cierta distancia de ella .Esta fuerza  es por definición el peso del objeto.   
           FUERZA NORMAL..
La   fuerza normal   es ,la fuerza que ejerce una superficie estable de soporte ,sobre otra superficie  que  descansa  sobre ella ,la fuerza normal es siempre  perpendicular  a la superficie que soporta el objeto.                 .
 ( la fuerza normal en un plano  inclinado es perpendicular al plano.).
En el plano  inclinado la fuerza ( n  ) (vector )  tiene    la misma  magnitud  que la componente del peso  perpendicular a la superficie  del plano inclinado( p  )    (  recuerde la letra (n) (p) son vectores por lo que lleva en su parte superior una flecha)  .
                         FUERZA DE TENSIÓN.
La fuerza de tención de una cuerda es  la fuerza con la cual la cuerda tira  del objeto al cual está unida.La fuerza de tensión siempre  tira ,nunca  empuja,y tira  por igual en ambos extremos  de la cuerda.
,.
                        FUERZA DE RESISTENCIA DEL AIRE.
La fuerza de resistencia del aire es un tipo  particular  de fuerza de fricción,que actúa sobre los  objetos que viajan a través del aire,en dirección opuesta al movimiento de estas; como toda fuerza de fricción ,se opone al movimiento de los objetos.
Esta fuerza es determinante  cuando se trata  de cuerpos que tienen  gran superficie ,o cuerpos que viajan a grandes  velocidades .Un caso particularmente  interesante ,es la caida  de un objeto hacia la superficie terrestre ,cuando  tomamos  en cuenta  la resistencia  del aire ; en estas  condiciones no es correcto hablar de caida libre.Después  de empezar  la caida ,la velocidad del objeto aumenta ,y  aumenta también  la fuerza de resistencia del aire ; llegará  el momento en el cual la fuerza de resistencia del aire iguala la fuerza de gravedad,reponsable de la  caída y la fuerza neta sobre el objeto es cero; en estas condiciones ,el objeto alcanza su velocidad límite o terminal y continua su caida con esa velocidad constante.
                    
                         FUERZA DEL RESORTE.
La  fuerza del resorte  es ejercida  por este cuando una fuerza  aplicada lo estira o lo comprime .Esta fuerza siempre tiende a restablecer  la longitud de equilibrio del resorte ,los resortes  que no se deforman permanentemente  al ser sometidos a unas  fuerzas externas  ,cumplen la LEY DE HOOKE,  la cuál garantiza que la fuerza del resorte es proporcional al estiramiento o a la compresión..
F= -kx .
donde k es la constante elástica del resorte y tiene que ver con el tipo de resorte. X  es el estriramiento o la compresión,y el signo negativo indica que la dirección de la fuerza del resorte  es opuesta a al dirección del desplazamiento   X
 De acuerdo con la fórmula ,cuanto mayor  es el estiramiento o la compresión X mayor es la fuerza del resorte;esto quiere decir que la fuerza del resorte  no es una fuerza  constante ,( tal como hemos supuesto la mayoria de las fuerzas  estudiadas  hasta  ahora ); sino que varia según la deformación.
.
                  FUERZA DE FRICCIÓN.
Cuando dos cuerpos están en contacto,las superficies de ambos presentan oposición al movimiento,cuando uno de ellos resbala,o pretende hacerlo sobre el otro.
la aparición de una fuerza   F  (VECTOR ) provoca  instantáneamente la aparición de otra fuerza ( f)  vector que obstaculiza el movimiento; esta fuerza ( f )  es la fuerza de fricción o de rozamiento, aplicada por la superficie sobre el cuerpo,paralelo a la  superficie de apoyo,y opuesta en dirección a la fuerza aplicada que pretende moverlo  ( la fuerza de fricción F se opone al movimiento ).
                    .
                      FUERZA DE FRICCIÓN ESTÁTICA .
Cuando queremos cambiar un objeto de lugar  dentro de un habitación,aplicamos una fuerza  para arrastrarle  sobre el piso.
La  experiencia demuestra  que,tanto los materiales  del piso y del objeto cuyas superficies  están en contacto  como la masa del objeto y por consiguiente su peso son determinantes  en el momento de ejecutar  la tarea .
Las patas de una mesa  y el piso,experimentan fuerzas de fricción que dificultan el traslado ,si a pesar  de aumentar la fuerza  aplicada la mesa no se mueve esto se debe  a que la fuerza de fricción aumenta en la misma  proporción  y el equilibrio se mantiene ; el reposo garantiza  igualdad  de las fuerzas ;aplicada  y de fricción  : esto quiere decir que la fuerza de fricción  estática  varia su valor y siempre equilibra  a la fuerza aplicada mientras la mesa está en reposo. ( la fuerza de fricción estática es máxima,en el instante justo antes de que la mesa empiece a moverse ).justo antes de que la mesa empezara a moverse,el valor de la fuerza de fricción fue el máximo; este valor limite de la fuerza de fricción se denomina:  fuerza de fricción estática máxima,   Fe ( vector  f ),la  fuerza de fricción estática máxima es proporcional a la fuerza de compresión normal  N  de la superficie sobre el objeto; entonces  Fe= Ue n,donde   (Fe ) = es el valor de la fuerza de fricción estática máxima. .
N = es el valor de  la fuerza normal.
Ue = es el coeficiente de fricción estática entre las superficies.
Ue= depende de la naturaleza de los materiales  en contacto,de lo pulido de ambos,de su lubricación,pero no depende de las áreas de las superficies en contacto; el valor de Ue es generalmente menor que 1.
                                           FUERZA DE FRICCIÓN CINÉTICA.
Ya en movimiento,el objeto  experimenta la acción de un fuerza de fricción opuesta al desplazamiento del mismo. a esta fuerza se le denomina  : fuerza de fricción cinética.  Fc dónde ( f es un vector ).
La fuerza de fricción disminuye  cuando se inicia el movimiento ,lo cual  quiere  decir que el valor de la fuerza  de fricción cinética Fc ( f vector )  es menor que el valor de la fuerza  de fricción estática máxima Fc (  F  vector)  el valor de Fc es proporcional   a la fuerza normal,es constante y  no depende de la velocidad del cuerpo; entonces : Fc=VcN.
Vc= es el coeficiente de fricción cinética entre las superficies  en contacto y ,siempre para  superficies  de contacto dadas..
    Vc<Ve.
una fuerza  aplicada  sobre  un cuerpo paralela   a la superficie sobre la cual se apoya  da lugar a que  aparezca  la fuerza  de fricción.
ejemplo un vehiculo en carretera.
La  fuerza  de fricción cinética  no depende  de la velocidad del objeto,además.
Fc < Fc y  Vc< Ve. es un vector.
                                                                                                                       
                                FUERZA EN EL PLANO INCLINADO.
Un objeto apoyado sobre las superficies  de un plano inclinado experimenta  al menos,la acción de dos fuerzas : su peso y la fuerza normal .
La dirección del peso P ( VECTOR)  es siempre vertical  y hacia el centro de la tierra ; la dirección de la fuerza normal  es siempre  perpendicular a la superficie del plano.
El peso es vertical hacia abajo y  la  fuerza  normal es perpendicular al plano inclinado.
 ejemplo  (  un objeto en una pendiente de un angulo de  90º   es  proporcional al plano inclinado y su vector  es = a su aceleración. )
Cuanto mayor es el ángulo de inclinación del plano,mayor.es la aceleracíón del cuerpo;  si 0 =90º; estamos en caida libre.
a =9 .
                               CUERPO EN EQUILIBRIO.

La suma de las fuerzas sobre  la muchacha  ( muchacha en amaca )  es cero y decimos que está  en equilibrio  ; en este caso,en  equilibrio  estático  por estar en reposo .
 De acuerdo  con la primera ley  de newton,la inercia de un cuerpo  la supone  en reposo,o en movimiento rectilíneo uniforme ,estos dos estados ( ambos con velocidad constante ) determinan también la condición de equilibrio.
Un  cuerpo está  en equilibrio si se  encuentra  en reposo o si se mueve en línea recta uniformemente.
La fuerza normal y el peso no siempre  tienen la misma magnitud.
Un cuerpo en el espacio  exterior  totalmente ingrávido, no tiene centro de gravedad  pero si tiene  centro de masa.
                              EQUILIBRIO Y ESTABILIDAD.
El  centro de gravedad  de un objeto es el punto en el cual  se considera  que está  concentrado su peso : es el punto en el cual actúa  la fuerza de gravedad  sobre él.
El centro de masa  de un cuerpo es el  punto en el cual se considera que  está  concentrada la masa del cuerpo . De acuerdo con las leyes  de newton, para efecto de una fuerza  neta  actuando sobre  un cuerpo o un sistema de cuerpos ,estas fuerza neta  actúa sobre el centro de masa ,simplificando el movimiento de traslación como si se tratara  del movimiento de una partícula.
Conceptualmente ,el centro de gravedad  y el centro de masa son diferentes .pero,para efectos  prácticos  suelen ser el mismo  punto ; particularmente  cuando se trata  de objetos  cotidianos ,que son por ahora  los que nos interesan.,cuando los objetos  presentan formas  regulares y están constituidos  con materiales  uniformes ; esferas,conos,cilindros ,sólidos  rectangulares,y otros similares ,el centro de masa  y el centro de gravedad  coinciden con el centro  geométrico del objeto,si los materiales  que conforman un cuerpo tienen densidades  diferentes ,los centros de masa y de gravedad ,no estarán en el centro geométrico del cuerpo,sino  dentro de las partes más densas.

                                 LOCALIZACIÓN DEL CENTRO DE GRAVEDAD.
El centro de gravedad  de una regla  de 30 cm de longitud ,está a los 15 cm; compruébelo equilibrando sun peso  sobre uno de los dedos  de su mano y verá como se mantiene  la regla  horizontalmente .
También compruebe  con una escoba, para un objeto plano  con forma irregular ,basta  colgarlo de dos puntos diferentes  que le den cada uno la oportunidad de  pivotear,se trazan las correspondientes  verticales (plomadas )  de suspensión y el punto en el cual ambas líneas  se intersecan es el centro de gravedad y el centro de masa del objeto.
El centro de gravedad puede estar en algunos casos ,fuera o dentro del objeto en un lugar  donde no hay materia: son los casos de un anillo una esfera vacía,un vaso,una herradura.
                EN EL CUERPO HUMANO ¿ dónde está el centro de gravedad ?.
Esta  dentro del cuerpo  en un rango  aproximado  de 5cm  más  arriba  y 5cm  más abajo  del ombligo , y a la mitad  de la distancia  entre el frente  y la espalda ,la distribución  de la masa  es caracteristica  en un hombre  y en una mujer ;en la mujer  el centro de gravedad  tiende  a estar  más  a bajo  del ombligo .Solo  el hecho  de levantar  los brazos  verticalmente  hacia arriba ,hacen que el centro de gravedad  de una persona  se desplace  también  hacia  arriba  unos cuantos  centímetros .
              ESTABILIDAD
Al ser  soltado ,un lápiz  colocado  sobre su punta  cae , su centro  de gravedad  está  soportado  prácticamente  sobre  un punto ; el lápiz  está en equilibrio inestable .El mismo  lápiz  colocado  sobre su extremo  opuesto  a la punta ,sobre el borrador ,soporta  ligeros desplazamientos  laterales  conservando su verticalidad, en esta  condición  el lápiz  mantiene  un equilibrio  inestable.
 Una pelota  que en movimiento de su posición ,ocupará  otra posición con su centro  de gravedad  siempre  a la misma  altura ,condición   caracteristica  del equilibrio  neutro  o indiferente ,en general ,cuando  un objeto  está  en equilibrio  inestable ,un dezplazamiento  cualquiera  baja su centro de gravedad en equilibrio  un desplazamiento sube  su centro  de  gravedad .
                          FUERZAS NO EQUILIBRADAS

La  primera  ley de newton  establece  el estado  de los cuerpos ,debido   a que la fuerza  resultante  es cero y,por lo tanto ,el cuerpo  o el sistema  de cuerpos  no acelara.operacionalmente ,la condición   de equilibrio  se expresa  E F=0  ( E= sigma ,F  es vector ) ¿ que sucede cuando la fuerza  resultante  es diferente   de cero?
Una fuerza  resultante  diferente  de cero   sobre  unn cuerpo ,o sobre  el centro  de masa  de un sistema  de cuerpos.de acuerdo  con la segunda ley de newton  acelera  ese cuerpo  o ese sistema  de cuerpos .
De acuerdo  con la segunda ley  de newton ,esto se expresa  de la siguiente manera.
              E F=m.a  (  sigma vector F ,masa por vcctor de a )
dónde E= es la  letra  sigma  ( mayúscula ) del alfabeto griego,y significa  " sumatoria "  a si

E de F  se lee " sumatoria de fuerzas  "
 y en función  de sus componentes  rectangulares.,el procedimiento  en la resolución  de ejercicios  es similar al procedimiento seguido  para los  cuerpos en equilibrio  con la  consabida  diferencia .            




















jueves, 7 de octubre de 2010

FISICA ENERGIA .

                                                    V I  .
Es el  motor que mueve  al mundo .el alimento  que  nutre  al universo : es sintesis ,el concepto  fundamental de la ciencia.El origen del concepto  de energia  es posterior a las leyes de NEWTON,.
Aqui estudiaremos  en este capitulo  desde el punto  de vista cualitativo, como cuantitativo ,las nociones de trabajo ,potencia, y energia ,así   como también de energia  cinética,energia potencial gravitatoria  y elástica ,energia mecánica y además,la ley de la conservación de la energia mecánica..
                                  
                                     TRABAJO .
La  energia es susceptible  de cambios ; asi el cambio en la energia de un objeto  puede cuantificarse mediante mediante el trabajo  producido por una fuerza aplicada  a lo largo del camino por el que se mueve  el objeto.
El trabajo es una cantidad  escalar  pues carece de dirección,y   es producido por una fuerza que actúa en la dirección del desplazamiento del  cuerpo.
( W  )  se define como el producto de la magnitud  de la fueza aplicada (   F  )  por la magnitud  del desplazamiento  (  D  ) .
W=  Fx D .
F = es la magnitud de la fuerza y .
D =es la magnitud del desplazamiento,o distancia recorrida.
W = trabajo .
Por lo general,siempre  que se realiza trabajo  se debe a dos causas : una fuerza que realiza  un trabajo  en contra  de otra fuerza que obstaculiza ,y una fuerza  que realiza  un trabajo  para cambiarle a un cuerpo su rapidez,ya sea que la aumente o que  la disminuye.
El trabajo es directamente proporcional ,tanto a la fuerza como a la distancia ;  esto quiere decir que cuanto mayor  sea la fuerza ,o cuanto mayores sean ambas mayor será el trabajo realizado.
El trabajo es diferente  en cada  uno de las casos , mover un auto sobre un piso  horizontal  requiere  solamente  de una fuerza que al menos sea igual   a la fuerza de rozamiento entre  las llantas y el piso .
                        POTENCIA Y ENERGIA .
Potencia :  una carga de 50 ladrillos  puede ser llevada por un obrero ,con la ayuda  de un carretillo ,hasta  el tercer piso  de un edificio  en construcción; sin  embargo. el obrero  realiza el mismo trabajo  ,ya sea que tarde  en trasladar  su carga  30 s,2 minutos, o 5 minutos.
El concepto de potencia se halla en función del tiempo en el que se realiza el trabajo ,asi  desarrolla  mayor  potencia el obrero que tarda menos tiempo en realizar el trabajo,por otra parte ,el concepto de potencia nos sirve para conocer  la capacidad  de una máquina   para realizar trabajo,asi como para conocer el consumo de energia.La potencia se define como el trabajo  realizado en determinado tiempo..
            p = w .
                 ____ .
                   t     .
 watt = w = 1s/s .
magnitud = f .
kilowatt= kw .
1kw = 1000 w.
1 caballo de potencia = hp .
En el consumo de energia  eléctrica esta es la unidad que se utiliza con mayor frecuencia ; es fácil deducir que..
1kw =3,6x10j ( 10 a la 6 j )= 367.000kgfm.
                                         ENERGIA .

Sin duda  estaremos de acuerdo en que no es el trabajo lo que se compra ,sino la potencia; sin embargo,para producir trabajo es necesario  la energia,y cuanta más energia  posee un cuerpo o sistema  de cuerpos, mayor trabajo puede realizar.
La energia es la capacidad para producir trabajo, para levantar  o transportar cargas y personas se requiere de fuentes  de energia  que sean capaces  de realizar esos trabajos.
Nuestra atención,sera en una energia en particular ;la energia mecánica y su ley de conservación ; tal energia  se expresa en función de la energia cinética y la energia potencial.
                  ENERGIA POTENCIAL GRAVITATORIA.
Cuando se realiza trabajo encontra de una fuerza,ese trabajo  se   convierte  en energía ;  una masa  de agua  almacenada en una represa  hidroeléctrica  contiene  una enorme cantidad  de energía .Este  tipo de energia  que se halla  almacenado  en espera  de ser utilizado ,es la energia POTENCIAL .
Particularmente ,la energia  potencial  gravitatoria  es aquella  que todo objeto  posee ,en virtud  de su masa y su   posición  con respecto  a un nivel de referencia,dentro del campo gravitacional.
Para  elevar un cuerpo hasta cierta altura ,es necesario  realizar un trabajo en contra de la fuerza gravitacional ;el trabajo minimo que se realiza  es para  elevarle  con velocidad  constante ; de esta manera ,la fuerza  aplicada debe ser igual al peso del cuerpo,y la  distancia  recorrida es la altura  a la que se coloca ; la energía que  adquiere  esta cuerpo es igual  al trabajo realizado para llevarlo hasta ahí ,o , sea, el producto del peso por la altura..
   Ep = m.g.h..
La energia potencial es una cantidad relativa por ello debe especificarse el nivel de referencia.
 ENERGÍA  CINÉTICA Y ENERGÍA MECÁNICA .
 
         ENERGÍA CINÉTICA.
                                             Este tipo de energía  es aquella que posee un cuerpo móvil ; un cuerpo en movimiento es capaz de realizar trabajo o de ceder energía,en virtud de su movimiento.
 ejemplo .
              Una bola de billar que choca contra otra similar que estaba en reposo,acelera  a esta última,ejerciendo trabajo sobre ella.
Una bola de boliche realiza trabajo sobre las bolas cuando,al chocar contra ellas,las empuja y son despedidos.
La energía que posee un cuerpo en movimiento es capaz  de realizar trabajo en virtud  de su masa y su rapidez.; esta es la energía cinética de un cuerpo,la cual es como mencionabamos renglones atrás.una  cantidad escalar : por ello ,no  nos interesa  la dirección  de la velocidad ,y sí  en cambio ,su magnitud ,osea,la rapidez.
En  términos operacionales ,suele definirse  a la energia  cinética como a la mitad del producto de la masa  por el cuadrado de la velocidad.
                          Ec= 1mv--( v al cuadrado ).
                                 ___ .
                                   2     .
La energia cinética es relativa ,porque la velocidad  es relativa .
Sí    la  velocidad  de un objeto se duplica ,la energia del mismo será de cuatro  veces la anterior


si  Ec1= 1mv, ( v al cuadrado ),y dado que V2=2v1.
             --.
              2                                                           
 Ec2= 1mv=mv2 ( v al cuadrado ) =1m(2V1) al cuadrado = 4 1mv2 ( v al cuadrado = 4 Ec1
          ---                                       --                                      --
           2                                         2                                       2 .
se lee  si la energia cinética  sub 1 es igual a un medio de la masa por la   velocidad. sub uno al cuadrado.y dado que la velocidad sub 2  es igual a 2 v sub1.(  2 divide a un medio )
energía cinética sub 2 es igual a un medio de la masa por la velocidad sub 2 al cuadrado es igual a un medio de la masa por 2   v sub uno  al cuadrado es igual a 4 por un medio por la masa por velocidad sub 1 al cuadrado igual   4  energía cinética sub 1.,
La relación directa al cuadrado garantiza  una variación de la velocidad  al cuadrado para la energia cinética  ,la masa es considerada  constante .
Ahora bién si la velocidad de un objeto se triplica.¿ que le sucede a la energia cinética de ese objeto ?.
( 3 v ) al cuadrado =9 v ( v al cuardrado ); es decir,se hace,nueve veces la anterior.si se cuadruplica  ( 4 ) al cuadrado ,dieciséis vece la anterior;= 4x4=16 y así sucesivamente.
( 3 )= al cuadrado = 3x3=9..
                                        ENERGÍA   MECÁNICA .
El término de energia mecánica esta  estrechamente  relacionado con las energias  cinéticas y potencial.La energia   mecánica es una energia de movimiento,o de posición,o de ambas ;se expresa  en función de la energia cinética  y de la  energía potencial.Es tan importante  su definición  como su ley de conservación.
Así decimos que : la energía mecánica es la suma de las energias  cinéticas y potencial de un cuerpo,o de un sistema de cuerpos.
Em=Ec+Ep.
                         TEOREMA DEL TRABAJO Y LA ENERGIA..
Este teorema  establece  una relación  entre  trabajo  y cambio  en la energía  cinética ,que es aplicable  a cualquier  tipo de fuerzas netas ; sean estas constantes  o variables.
Si un cuerpo se mueve  a velocidad constante  o se, encuentra  en reposo,su aceleración  es cero y en consecuencia ,la fuerza neta o resultante sobre  el cuerpo cero , asi mismo  el trabajo  de esa fuerza resultante será cero.
La fuerza resultante  no realiza trabajo  sobre un cuerpo  que se mueve  a velocidad  constante  o que se encuentre en reposo .
Si el cuerpo acelera ,ello se debe  a la acción de una fuerza  resultante ,distinta   de cero ; y si esta fuerza neta es aplicada en la misma dirección en la que el cuerpo se desplaza ,es capaz de efectuar trabajo sobre el cuerpo ; este trabajo se puede cuantificar mediante el cambio en  la energía cinética del cuerpo..
         FUERZAS CONSERVATORIAS  Y FUERZAS NO CONSERVATORIAS.
 FUERZAS CONSERVATORIAS :.
                                                        Una  fuerza  es conservatoria  si al actuar  sobre una particula  que se desplaza de un punto A hasta un punto B ,realiza  el mismo trabajo ,sin importar la trayectoria  seguida  para  ir  de A a B  esto quiere decir que  el " trabajo de un fuerza  conservativa  depende únicamente de las posiciónes  iniciales  y final ; por lo tanto,si una fuerza  conservativa  actúa  sobre una partícula , a lo largo de una trayectoria  cerrada  ( aquella en la que, la posición  inicial y final conciden ),el trabajo total realizado por la fuerza sobre la partícula es cero.
La fuerza  gravitacional.y la fuerza elástica de  un resorte  son ejemplos  de fuerza  conservativa ,y ambas estan asociadas  respectivamente ,con la energía  potencial  gravitatoria  y la energía  potencial elástica.Dado  que  ambas son energias de posición ,se puede generalizar,para cualquiera de las dos lo siguiente..
Si una fuerza conservativa  actúa  sobre un objeto entre dos puntos A y B , el trabajo  efectuado por dicha  fuerza ,no depende  de la trayectoria  por la que se mueve el cuerpo para ir de A a B , y se determina  en la forma .
Wab= Epa --Epb .  .
                                     FUERZAS NO CONSERVATIVAS .
Una fuerza es no conservativa ,cuando el trabajo  de esa fuerza depende de la trayectoria del objeto sobre el que actúa.
Es el caso de las fuerzas  de fricción que intervienen  a lo largo de un recorrido ; mientras se desplaza el objeto, a mayor distancia mayor  trabajo realizan tales fuerzas ,lo cual garantiza   que el trabajo  de estos depende  de la longitud de la trayectoria .
Las fuerzas no conservativas  no están asociadas a ningún tipo de energía potencial ; pero,como estás son fuerzas externas,si intervienen en la variación del movimiento de un cuerpo y provocan pérdida  de  energía mecánica ( realizar trabajo negativo ) especificamente  pérdida de energía  cinética,la trayectoria  es la que decide  sobre el trabajo realizado ,cuando intervienen fuerzas no conservativas.

LEY     DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
.
La energía total en el universo es constante y no se crea de la nada,no desaparece,ni se destruye ,porque  es producida por una TRANSFORMACIÓN .
Todo fenómeno en la naturaleza  está acompañado  de la transformación de una forma de energía en otra; la ley de la conservación  de la energía  sostiene  que,antes y después de un fenómeno,la cantidad total   de energía permanece constante ,no se crea ni se destruye ,solo se transforma de una forma en otra.Esta es una ley fundamental de la naturaleza.,una restricción de esta ley,para los cuerpos en movimiento es la ley de la conservación de la energía mecánica,la cuál garantiza  que,mientras se produzca  el movimiento de un cuerpo o de un sistema  de cuerpos ,en el que solo interviene fuerzas conservativas , la suma  de las energías cinéticas y potencial, en cualquier punto de la trayectoria,es constante.
    Ec +Ep es constante ,
Esta última expresión ,para un objeto  que se mueve en un campo de fuerza conservativa ,desde un punto  A hasta un punto B,adopta  la forma .
 Eca+Epa=   Ecb+Epb .
energía cinética = Ec .
energía potencial = Ep.
trabajo                =W.
punto o trayectoria = A.
punto o trayectoria = B.

trabajo - energía = W= Ec     ( se lee el trabajo es igual a delta por energía cinética .).
En el modo de la caida libre  la fuerza de resistencia del aire es despreciable  ,de manera que solo interviene  fuerzas  conservatorias (  en este caso la fuerza,gravitacional  y dado que las sumas de las energías cinéticas  y potencial es constante ,en cualquier punto de la trayectoria.
La energia  mecánica  se conserva.
energía mecánica = Em.
cuando interviene  solamente  fuerzas conservativas  como la gravitacional  y la elástica de los resortes,la energía mecánica de un cuerpo en movimiento es la misma en cualquier posición que este se encuentre.
                                         LEY DE HOOKE.
Son cuerpos elásticos  aquellos  materiales  que al ser afectados  por una fuerza  que los deforma,tienden a recuperar  su extensión y figura originales  una vez que la fuerza que los alteraba desaparece; es el caso de un resorte ,una tira  elástica o una liga,de hule,las cuales,mientras no sufran una deformación permanente ( de manera  que ya no recobren su estado original ) obedecen  a la ley de HOOKE .
 según la cuál : la deformación de un resorte  ( su elongación ) es directamente proporcional  al esfuerzo  ( la fuerza ) que  soporta.

En la posición x=0 , la fuerza externa es cero ;  conforme aumenta  la fuerza externa irá aumentando la longitud del resorte , de manera que ,para estirarlo  más, se requiere  de una fuerza cada vez mayor ; .
"   lo  que hace  de esta una fuerza variable ,que varia  linealmente en relación con el desplazamiento.
Dado que la fuerza externa es igual en magnitud  a la fuerza de reacción  del resorte es :
f=  - kx   ( el vector f y x ,se reprenta con una flecha en su parte superior .)  

(  -  ) el signo negativo indica que la fuerza del resorte y el desplazamiento de la masa tienen direcciones  opuestas.
 k = es la constante elástica del resorte.,y por lo tanto k = -f/x,siendo   n/m sus unidades  en el sistema internacional     (  SI  ) .
Un resorte  rígido es difícil  de estirar o de comprimir,y cuanto mayor sea su rígidez  mayor  será su constante elástica.Algunos resortes son fácilmente deformables .
directamente proporcional     = ºº=f  ººx          f= kx .
Energía potencial elástica un caso de conservación.
                               ENERGÍA    POTENCIAL DEL SISTEMA .
                                 masa - resorte .
 Si el resorte es estirado con velocidad constante,la masa atada a él no aumenta  su energía cinética,ni aumenta  su energía potencial gravitacional ,porque se desplaza horizontalmente,sin embargo y dado que la fuerza del resorte  depende únicamente de la posición x ,se trata de una fuerza conservativa y como tal,tiene  una energía  potencial asociada ;   esta es la energía potencial elástica del resorte.
ley de HOOKE  y energía potencial elástica de un resorte.
        f= k x.
        área = b x h
                   ____
                      2
        A=k. x (   x al cuadrado ).
            ____
                2
        Ep - k.x  (  al cuadrado )
               ___
                 2 .
       Ep =k.x   (  x   al cuadrado )
               ____-
                  2         .
¿ Como se produce  trabajo  con la energia  potencial  elástica de un resorte.?.
 Un resorte  en su estado natural,sin  deformación  no posee energía `potencial  elástica :  para que adquiera  energía  potencial ,es necesario una fuerza  externa  que  la deforme  en cierta longitud.
Cuando una fuerza externa  que comprime   a un  resorte  desaparece ,esta  se estira  y ejerce  una fuerza  sobre  una masa colocada  junto a su extremo libre : si esta  masa de desliza  sobre  una  superficie  horizontal  sin rozamiento , la única fuerza que actúa  sobre la masa  y la acelera  es la del resorte ,que por ser conservativa , convierte  toda  la energía  potencial  del resorte  en energía  cinética de la masa.Así  cuando el resorte  se ha estirado  completamente ,su energía  potencial elástica  ha desaparecido,porque  fue cedida  en su totalidad , a la masa en forma de energía cinética .
Esta masa  será capaz de realizar  trabajo en virtud de su movimiento ,en el sistema masa -resorte ,la energía  mecánica  se conserva , de manera que energía cinética  más la  energía  potencial es una cantidad constante.
Ejemplo = un bloque  de 4 kg choca con un resorte  de 100 N/m y la comprime 0,4m sobre una superficie  horizontal sin rozamiento.¿ qué  rapidez  tenia  el bloque cuando impacto el resorte..


k x ( x al cuadrado ) = mv  ( v al cuadrado ; entonces v =  raiz cuadrada k.x ( al cuadrado )
___                              __________-                          ____________________________.
  2                                         2                                                      2 .
v = raiz cuadrada de 100 N /m (0,4m ) al cuadrado ;v =2m/s.
       _______________________-.
                    4 .
el bloque impactó el resorte a 2m/s    

domingo, 3 de octubre de 2010

LAS LEYES DE NEWTON.

                                         V .
              ..
Las leyes  de newton nos permiten  conceptualizar  la naturaleza de las fuerzas que intervienen  en el movimiento de los cuerpos  y cuantificarlas .
Ello  significa  que debemos  considerar ,además de la rapidez ,las masas  de los cuerpos que se mueven y el comportamiento que muestran bajo la acción  de las fuerzas ..
                     INERCIA , MASA,Y FUERZA,.
 INERCIA.
                Entendemos como inercia  a la tendencia de los cuerpos  a conservar  su estado de movimiento uniforme  en línea recta ; asi  recordemos  que el movimiento  inercial es el que  se lleva a  cabo con  velocidad  constante ,en él se incluye el reposo, tiene la velocidad  constante cero.
! qué extraordinario talento el de GALILEO ! ¿ existe,en realidad,en cualquier  confín de nuestro universo,el movimiento por inercia ? .
GALILEO = la luna  en su movimiento circular alrededor  de la tierra,.
la fuerza  de atracción gravitatoria  de la tierra  se encarga   únicamente  de mantener  a la luna en su órbita  y no existe fuerza alguna que provoque  el movimiento lineal de la luna.
MASA  .
           Para definir  qué es masa,comenzaremos por considerarla  como la cantidad de la materia  contenida en un cuerpo ; cuanto más masivo  sea el cuerpo ; más dificil será cambiarle su estado de movimiento,sea que el cuerpo este en reposo o que se mueva.
Por lo tanto,concluimos  que la masa es la medida dinámica de la inercia de un  cuerpo.la unidad de medida de la masa es el kilogramo su símbolo Kg ..
 FUERZA.
               La fuerza centrípeta de la cuerda sobre la piedra  que gira,y la fuerza de atracción gravitatoria de la  tierra .
 Todos los cambios en el movimiento o en la forma de un cuerpo son provocados  por  la intervención de alguna fuerza.
                                       PRIMERA LEY DE NEWTON
LEY DE LA INERCIA.
                                   Todo objeto se mantiene  en estado de reposo, o de movimiento uniforme           rectilineo ,salvo que sea forzado a cambiar  de estado por fuerzas externas  aplicadas    sobre él .
Queda claro que esta ley corresponde a situaciones  ya sea de reposo,o bién de movimiento uniforme  rectilineo..
Cantidad   de movimiento o momentum.
LEY=de conservación de la cantidad  de movimiento lineal .
   Si  a la  rapidez de un cuerpo  le agregamos  su masa, se presenta un situación de inercia en movimiento,al producto de la masa por la velocidad  de un cuerpo  se le llama cantidad  de movimiento, MOMENTUM
o ÍMPETU ; consiste en una cantidad VECTORIAL  y su dirección  es la de la velocidad,la cantidad de movimiento   ( vector p )  es una propiedad que posee un cuerpo en virtud de su movimiento.
      .
      .  P= m.v   ,nota ( vector p y vector v )    el vector se presenta con una linea en la parte superior de  la letra , ya sea   p ,v o x,) la página no me  permite presentarlo .
¿ cuál es la cantidad de movimiento  de un cuerpo de 5 kg que se mueve a 10 m/s  hacia el sur ?.
la magnitud de la cantidad de movimiento de un cuerpo se  calcula con la ecuación  p = m.v en su forma escalar .
p=m.v
p=5kg ( 10m/s )
p= 50 kgm/s
Así la  cantidad de movimiento de dicho cuerpo es de 50kgm/s hacia el sur..
 SEGUNDA LEY DE NEWTON.
                                                     Ley de la fuerza  y la aceleración cuando  la masa  no varia .
  Newton enunció  esta ley  fundamentalmente  de la mecánica clásica ,en términos del cambio en la cantidad de movimiento a partir  de la intervención de una fuerza  neta  o resultante : dicho cambio  se produciría  durante  cierto tiempo  en la dirección  rectilínea  en la que se imprimiera la fuerza.El cambio en la cantidad de movimiento  de un cuerpo se  da ,tanto  si varia  su masa como su velocidad ;  una simplificación de dicha   ley  consiste  en considerar  la masa del cuerpo  constante ,lo cual significa  que el cambio se produce  solo  en la velocidad ,el enunciado   de esta  segunda ley  se expresa en los siguientes términos.
La fuerza neta aplicada sobre un cuerpo  es igual a la razón de cambio de la cantidad de movimiento del mismo,y ese cambio tiene la misma dirección en la que se aplica dicha fuerza..

          f = delta p.
              _____ .
                  t ,     (  nota   f se presenta con vector. delta p igual .).
como la masa es constante .

f= m (   vf -vi .)
       _______.
             t.
f= m.a           ( el vector f ,vf vi,.f.,a,  )  .
esta última  expresión al ser la masa constante ,nos permite enunciar la ley como sigue .
" la aceleración  que experimenta  un cuerpo es directamente proporcional  a la fuerza neta  que actúa  sobre  él ,y ambas,las fuerzas y la aceleración ,tienen la misma dirección.
Concluimos  que las unidades de fuerza  son unidades  de masa por unidades de aceleración ,esto es ,kgm/s ,( s,al cuadrado ) en el ( SI ) ,esta  unidad recibe  el nombre de newton,y su símbolo es N.
  1N= 1kgm/s. ( seg   al cuadrado ) .
Así ,decimos que un NEWTON  (in ) es la fuerza necesaria  para comunicarle  a una masa de 1 kg una aceleración  de 1m/s ( seg,al cuadrado ).
ejemplo = un automovil  se encuentra en reposo ; la acción de una fuerza durante  18s  hace  que el automóvil  alcance una velocidad de 20m/s ,si la masa del automovil es de 1000 hg.
¿ cuál es la magnitud de la fuerza que lo impulso?.
  
f = m.a
f =m Vf -Vi    .
         _____.
            t   .
f = 1.000 kg  20m/s - 0m/s   .
                    __________.
                        18 s .
f = 1.000.kg ( 1.111 m/s )  ( seg.al cuadrado ).
f = 1.111 kgm/seg.              ( seg, al cuadrado )
f = 1.111 N.

  El peso  de un cuerpo  relación entre peso y masa .
Todo  cuerpo  que se halla cerca de la superficie  de la tierra experimentará  una fuerza de atracción por parte  de esta.Cuando un cuerpo cae,lo hace  con movimiento  uniformemente acelerado ;  la aceleración que  adquiere es G  y su  valor  aproximado es 9,8 m/s ( seg al cuadrado ) atendiendo  a la segunda Ley de Newton ,si el cuerpo acelera ,debe existir  una fuerza neta que produzca  tal aceleración.Esta fuerza es la  fuerza de atracción gravitacional ,que sobre el cuerpo ejerce la tierra ; la llamamos  peso y la denotamos con p así  ( p es un vector  )
f =m.a         p=m.g   =    ( f,a,p,g,) son vectores )..
Un cuerpo puede pesar con respecto a la tierra  a la  luna o al sol,y debido a que sus fuerzas de atracción,son  diferentes pesa diferente respecto de cada uno  de ellos,la masa de ese cuerpo no sufre variación al variar de escenario como si sucede con el peso.
TERCERA LEY DE NEWTON.
                                                  Ley de la acción y la reacción.
ejemplo : un resorte ,fijo en un extremo ,es  estirado en el otro extremo,por la mano de un hombre que aplica una fuerza tal  la deformación  del resorte requiere de una fuerza Fa  ( f = vector ) sobre él,pués la sensación
que se percibe  en la  mano es la de tensión ejercida por el resorte ; es decir  la mano experimenta ,una  fuerza  igual  a la  que aplica  sobre el resorte y en sentido contrario;una fuerza de reacción.

La ley se enuncia como sigue : .
                                            Las fuerzas  de interacción  entre  dos cuerpos son siempre  de igual magnitud  y sentido contrario ,y actuán sobre cuerpos diferentes  : .
en términos  sencillos ; esto es ,a toda acción corresponde una reacción igual y opuesta..
    Fa = -   Fr          ( donde f, es vector )
por lo tanto cabe concluir  lo siguiente ;.
                                                        las fuerzas de acción y reacción  nunca actuán,sobre el mismo cuerpo,aparecen y desaparecen en el mismo tiempo, son simultáneas, y nunca puede existir una sin la otra.
¿ porqué se inclina la rama cuando el pájaro levanta el vuelo desde ella ?..
El   pájaro ,para  impulsar ,debe  ejercer una fuerza  de presión sobre  la rama Fa,( f es vector ) ,y esta ,al inclinarse ,experimenta  esa fuerza para luego ejercer una fuerza   F, ( vector ) que será la que impulse al pájaro
                         LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL DE NEWTON.
Newton parte de la suposición de que el sol  atrae, a los planetas ; estos describen un movimiento  casi circular ,recordemos  que es elíptico  y ,como. tal es un movimiento  acelerado ,lo cual provoca  necesariamente  la existencia  de una fuerza en la misma dirección de la aceleración,de acuerdo con su  ( segunda ley )  esta  fuerza radial y hacia el centro  de la trayectoria ,y atrae  constantemente  al planeta ,igual que el planeta  atrae  el sol  (  tercera ley  ),lo que hace  que se desvíe  de su trayectoria  rectilínea  por inercia  (  primera ley ) ,dando como resultado  una trayectoria siempre  curva ,que es su órbita,la fuerza gravitacional  mantiene  a los planetas en sus órbitas casi circulares..
Dados dos cuerpos  cualesquiera .las fuerzas  de atracción  que  entre sí  están dirigidas  a lo largo de la linea recta que   une    los centros de masa de ambos  : y de acuerdo con la (  tercera ley de newton )  estas fuerzas  son iguales  en  magnitud y opuestas  en dirección  .Este  es el tipo de fuerzas de acción a distancia,que al igual que las fuerzas  magnéticas, muestran sus efectos  sin necesidad  de que los cuerpos estén en contacto ,la fuerza gravitacional es solo de atracción.
por lo tanto : .
                 La fuerza de atracción gravitacional  entre  dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus masas ,    e   inversamente  proporcional al cuadrado de la distancia que los separa .
simbólicamente se expresa :.
                                         f, es proporcional a M1 M 2  .
.                                              -----------------.
                                                      r (2) ,             ( se lee ,f es proporcional a M sub uno a M sub dos ,sobre radio al cuadrado.) .
esto significa que, cuanto mayores sean las masas  M1,y M2  mayor será    la  fuerza de atracción,y cuanto mayor sea la distancia que los separa , r ,menor la fuerza con lo que se atraen.

G =6,67 x 10 (    a la menos -11) ( ley de potencia ) Nm ( metro al cuadrado ) / kg . ( al cuadrado ),.
 
G = 6,67 x 10 Nm / kg ..nota = se especifica asi porque la página no me permite expresar  los cuadrados y potencias,gracias ..
de esta manera la expresión     matemática de la  ley se presenta como sigue.
  F= GM1 M2.
          _________.
              R ( radio al cuadrado )..
si sabemos que la masa de la tierra es de .
                       5,98x10 ( a la menos 24 ) kg = tierra .
                        7,34 x 10 ( a la 22 kg )= luna   y   la distancia que los separa  es de 3,84 x10m (  10 a la 8 metros ) .
a ) calcule la fuerza de atracción entre la tierra y la luna .

a)  f=GMt Ml .
        _______ .
              r ( radio al cuadrado ).
f= ( 6,67x10 ( a la menos 11 ) Nm ( m al cuadrado) / kg )  ( al cuadrado )= .
5,98x10 ( a la 24 )kg ( 7,34 x10 ( a la 22 ) kg ).
_____________________________________.
        ( 3,84 x10 ( a la ocho m) todo al cuadrado.).
= 292,76 x10 ( a la 35 )Nm ( m al cuadrado )= 19,86x10  ( a la 19 )N = 1.99x10 (  a la 26 ) N.
    _________________________________.
         14,74x10 ( a la 16 )m ( al cuadrado.
nota = se especifica  en letras porque la página no me permite aplicar la matemática de la formula, muchas gracias..
 La   magnitud  de la fuerza de atracción es  considerablemente grande,dado que las masas de los cuerpos también lo son..
                    EL CAMPO GRAVITACIONAL .
 Las fuerzas de atracción gravitacional entre dos cuerpos cualesquiera en el universo son el producto fundamentalmente  de las masas de los mismos , esto significa  que a un cuerpo le basta  ser masivo para  poseer esa  capacidad   de atracción..
                       FUERZA CENTRÍPETA Y MOVIMIENTO DE SATÉLITES..
La aceleración  centrípeta  en el movimiento circular supone  la existencia  de una fuerza  y   de acuerdo con la segunda ley de Newton,ambas  tienen la misma  dirección.
La fuerza centrípeta  es radial  y hacia  el centro  de la trayectoria  circular.
Es la fuerza  que desvia constantemente  la dirección del movimiento  rectilineo por inercia ;  es también la que ejerce  la cuerda  sobre  la piedra atada a ella al tiempo  que gira,lo que ejerce el sol sobre los planetas para mantenerlos en sus órbitas  casi circulares ,la que ejerce  la tierra  sobre  la luna ,la de la carga del núcleo sobre los electrones ,o la que hace posible el movimiento de satélites .

                    




                             

.              
                                          
                                      

sábado, 2 de octubre de 2010

FÍSICA MOVIMIENTO EN EL PLANO

                               IV .
En este capitulo estudiaremos dos movimientos  fascinantes que se producen  con mucha frecuencia  en la naturaleza ,el movimiento parabólico y el movimiento circular uniforme..
Ejemplos  de trayectoria  parabólicas  son : el viaje  de la bola  de basket  a la canasta ,el de la pelota de béisbol   después  del batazo,el de la pelota de fútbol  después de saque  de puerta y hasta  el territorio  del advesario ,el de chorro de agua que sale de la manguera ,el de la piedra lanzada  por el niño  que juega  a  las rocas lanzadas  mediante  catapultas ; el de una bala al abandonar el rifle o el cañon;  el salto de un delfín para atravesar  un aro ; la línea  que siguen el cohete  balístico  ,o la flecha  despedida por un arco.
La combinación  de los dos  movimientos ,un vuelo horizontal  con velocidad  constante  y una caida vertical gravitacional ,nos permitira  comprender  la naturaleza  del movimiento de los proyectiles ,esto es el movimiento parábolico.
NOTA= el uso de la notación ciéntifica facilita las operaciónes  cuando los números son muy grandes o muy pequeños.
               CONVERSIÓN = de unidades : es evidente  que 5 km equivale  a 5ooom, ,5km  es la magnitud que se debe expresar  en metros,si se multiplica 5km  por uno,esta magnitud  no se altera ; el procedimiento  consiste iguales  ( todo número dividido por si mismo es igual a uno ) y estas cantidades  se expresan con unidades diferentes ,pero equivalentes  entre ello,asi : .
       .
               1000m = 1: entonces 5km x 1000m = 5.000m.
                ______                               ______.    
                 1km                                       1km.      .
Obserbe  que el símbolo km debe ubicarse  en el  denominador  de la fracción,para que la multiplicación lo haga   desaparecer ;  asi la unidad  que permanece  es la deseada,o sea el metro .el movimiento horizontal es por inercia mientras que el vertical es caida libre.
Movimiento parabólico.
                                   uno , vertical y otro horizontal.
Cuando un proyectil  sigue  una trayectoria  parabólica  la componente  vertical  de esa trayectoria  tiene un movimiento de caida  libre,mientras que la componente   horizontal  muestra un movimiento por inercia,rectilineo  uniforme,lo cuál   nos hace suponer que el efecto  debido a la resistencia del aire  es despreciable..
El proyectil se desplaza  en sentido horizontal ,sin la intervención de fuerza alguna  ,y a la vez cae libremente  bajo la acción de la fuerza gravitacional = 9,81 ( m/ seg ) al cuadrado.,única
 fuerza que interviene  y que afecta  solo el movimiento vertical.
LANZAMIENTO   HORIZONTAL ..
                                               En  la  componente  horizontal  del movimiento tenemos un movimiento  rectilíneo  uniforme.
Puesto  que el movimiento  horizontal se lleva a cabo con velocidad  constante ,la velocidad horizontal Vx en   cualquier  punto  de la  trayectoria  será  igual a Vi cos o ,para  este tipo  de movimiento ,la distancia  recorrida  se calcula     con  d = Vxt,de modo que el alcance horizontal D será :.
D=Vxt,   D=Vit , D=Vi cos ot  = donde Vi es la velocidad de lanzamiento o,el ángulo que forma v,con la horizontal y t el tiempo total de vuelo. ( o = a conjunto vacio ) ( cos = coseno )..
LANZAMIENTO VERTICAL .
                                           El movimiento vertical   de un objeto  o proyectil,cuando es lanzado ,es uniformemente acelerado,y la aceleración  es la de la gravedad; la descripción de este movimiento   se realiza con las ecuaciones  de la caida libre.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME.
                                                            Estudiaremos  ahora  uno de los movimientos más hermosos y ,
perfectos que se presentan en la naturaleza el movimiento circular .sabemos  que los  planetas  giran  alrededor  del sol  con velocidad  variables  en órbitas elípticas ; sin embargo,para  efecto práctico  consideremos  estos  movimientos  casi circulares y uniformes.
El movimiento circular  uniforme  se  produce cuando la trayectoria  que describe  un cuerpo es una circunferencia ,y además el cuerpo  se mueve  siempre con una rapidez  constante,en este tipo de movimiento ,la velocidad  del cuerpo  que gira  en cualquier  punto    de la trayectoria  tiene dirección  tangencial a la misma ,y por lo tanto,es perpendicular al radio de la circunferencia..
Así,la magnitud  de la velocidad  es constante ,pero su dirección  varía : esto hace que este movimiento  sea acelerado ,esta aceleración ,como veremos  más adelante ,tiene  dirección radial y hacia el centro de la trayectoria ,y es producida por una fuerza ,que es precisamente ,la responsable  de este  tipo de movimiento.
Ejemplo : son la que ejerce la tierra sobre la luna a la que produce un cuerda sobre un objeto que gira atado en su extremo.
Nota = en las ruedas  mecánicas  de los parques de diversiones las personas que giran con ellas,se mueven más rápido cuanto más lejos estén del centro de giro.
Nota = para mantenerse  en la órbita correspondiente ,los satélites naturales  o artificiales  de un planeta ( o del sol ) deben moverse más rápido cuanto más cerca estén del planeta ( o del sol ).
El periodo : así ,definimos el periodo T como el tiempo requerido  para que  se lleve a cabo un vuelta completa.
              FRECUENCIA : la frecuencia F es el número de veces  en que se repite el movimiento por unidad de tiempo,cuanto más rápido gire un cuerpo,mayor será  la frecuencia  de revolución y,en consecuencia ,el periodo sera menor.
Pero aún más,si el periodo es de 1s .la frecuencia será de 1 vuelta,por segundo es decir ,1hz ,si el periodo es de medio  segundo,la frecuencia será de 2hz; si es de un tercio de segundo, la frecuencia será de 3hz,y así sucesivamente..
.
                               f=  1.
                                  ____.
                                     t      .
               VELOCIDAD LINEAL O TANGENCIAL.
En el movimiento circular  uniforme ,la velocidad  lineal o tangencial es constante en magnitud:  y su dirección es tangente a la trayectoria  en un punto  dado.Esto quiere decir que la velocidad  cambia constantemente  de dirección pero su magnitud  se mantiene constante,de manera que .
    V=d .
       __ .
       t     ..
.
.
  VELOCIDAD ANGULAR.
                                     La velocidad angular es la encargada de describir  el movimiento de rotación de un cuerpo  rigido y es a la vez ,para todas  las partículas  que conforman el cuerpo que rota.siempre  constante .La velocidad  angular  para el cuerpo  rígido que es la tierra,es la misma,sea en el ecuador   ,a 45º  de latitud  norte o sur ,o en los polos ; ello se debe a que,en intervalos iguales  de tiempo ,se barren ángulos iguales.
W = o
       ____.
          t       nota ,el ( o ) significa ( conjunto vacio ) .
nota  = algunas fórmulas no se pueden expresar  de forma correcta es por que la página no me lo permite, muchas gracias.


                  
  
.




                                                             

miércoles, 29 de septiembre de 2010

FÍSICA EL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS .

                                             III...

De  ARISTÓTELES   a GALILEO.
.ARISTÓTELES = sostenia todo movimiento  de un cuerpo  debia tener una causa y esta era   una fuerza.
COPÉRNICO = llega  a la conclusión de que los planetas giraban   alrededor  del sol.
GALILEO,GALILEI  = propuso  que el estado de los cuerpos  era  el movimiento rectilineo uniforme.
Esta facultad  de un cuerpo para moverse  uniformemente  en línea recta,sin que intevenga fuerza alguna   es lo que se conoce como INERCIA,  la inercia,es una propiedad  intrínseca de todos  los cuerpos en el universo,el reposo es un caso particular del movimiento uniforme.
Sistema de referencia  inerciales..
                                               Podemos concluir que el movimiento de un cuerpo se inicia por la acción de fuerza ,es frenado  por fuerzas  opuestas al   movimiento y en ausencia de fuerzas ,permanece en reposo  o en movimiento  rectilíneo  uniforme.
" Si usted camina rumbo a un espejo y avanza a  3 km / h .¿ a qué   velocidad  camina respecto
 a su imagen ?  ¿ ya tiene la respuesta ? ,en  efecto a 6 km / h, acercándose  ..
Un  movimiento con velocidad  constante  necesariamente  debe    producirse   solo  a, lo largo de una   trayectoria   rectilínea y en una    única dirección..
¿ Cuando usted camina , sabe con qué  rapidez  avanza ? , no se trata de una pregunta  teórica ;  usted puede  determinar  su respuesta  experimentalmente..
El    cálculo  de  la  distancia = ( d ).
es en cierto tiempo =                ( t ).
cuando la rapidez = ( v ) es constante  se obtiene  mediante   la expresión : .
d = v t
Vm = rapidez =          distancia..
                                  --------.
                                   tiempo  .
V m = d .
          ----.
           t  .
Vm = velocidad media =    desplazamiento.
                                            ------------.
                                              tiempo  ..  .
Vm = d   .
        ----.
         t     .   son válidas  para cualquiera que sea el movimiento  de un cuerpo,incluso  para el movimiento con velocidad  constante..
Así ,en el caso de un cambio en la  posición de un cuerpo,sí se conocen la distancia  recorrida ,el desplazamiento  resultante  y el tiempo  durante el cuál  se produjo el movimiento ,podemos  calcular  tanto la rapidez  media como la velocidad  media de dicho cuerpo.
Estos dos conceptos  revisten  especial ,importancia  cuando  se trata de movimiento condiferentes valores para cada velocidad  instantánea.
    MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO.
El movimiento  con velocidad  constante ,implica  que  no varia ni la rapidez  ni la dirección,de modo que  el movimiento  se realiza  a lo largo de una linea recta ;  significa  por lo tanto ,que la velocidad  no varia ..
    magnitud =  (  rapidez  ) .

Si la magnitud  de la velocidad  ( rapidez ) aumenta  o disminuye ,en ambos  casos , el movimiento  es acelerado.
 velocidad  =         ( v ) = v .
tiempo  =    t  .
 lo que  significa  que la aceleración  va a estar  determinada ,entonces  por el cambio  de la velocidad  y  por  el tiempo requerido para que se produzca  ese cambio ; específicamente  ,se trata  de la razón  de cambio   de la velocidad  y el tiempo ,y se trata de una  medida  que indica  la rapidez  a lo que cambia la  velocidad  de un objeto.
        aceleración = cambio de velocidad .
                             ----------------------.
                             tiempo transcurrido.
V i = velocidad media  inicial .
supongamos  ahora un objeto móvil que ,en el momento   en que viene a 20 km /h  empieza  a frenar y en 2 h,se detiene ,su aceleración .
.
a=vf-vi= 0.20 km/ h =10hm/h.( hora al cuadrado )
    -----   ------------.
     t           2h   .
el  resultado  anterior  indica  que ; el móvil  disminuye  su velocidad  ( la aceleración  es negativa  a razón de 10 km / h  cada hora .)
Vemos ,pues que   la aceleración es la cambio  de la  velocidad  en la unidad  de tiempo ; se trata de un concepto muy importante  en física ,y usted poco a poco advertirá  que debe  tratarse con cáutela .
Un móvil   parte  del reposo y acelera    uniformente  en linea recta ,a razón de  100m/s,( al cuadrado ),durante 1m ¿ que distancia recorre ? si parte del reposo su velocidad incial  es cero.El tiempo de 1 minuto equivale  a 60 seg; entonces.
.             2                               2         2
d = v t+at = 0 (60 s) + 100m/s (60s ) .
          ---                 ---------.
           2                     2
           
nota ese 2 significa  at (al cuadrado)  s (al cuadrado)  60 s ( al cuadrado ).
.
d= 0 +100 m/s (3.600s) = 180.000 m = 1.8x 10 m .
         -------------------.
                2                            nota= s  / al cuadrado) 10 (a la   cinco ).
conversión.
 a= Vf-Vi  entonces,     t=Vf-Vi.
      ------                        -------.
          t                                 a       .


 ,
               




 .
.



   



                 ,.,.
 ,.