Es la parte de la mecánica que estudia los liquidos en equilibrio.
LA MATERIA Y SUS ESTADOS.
La materia está formada por moléculas cuya energía es el calor . Las temperaturas altas hacen que la materia se halle en estado gaseoso { la temperatura necesaria depende del elemento } : a medida que ésta disminuye , el enfriamiento trasnforma el gas en liquido y luego en sólido.
Por la simple observación podemos decir que un sólido tiene forma y volumen propios : que un liquido toma la forma del recipiente que lo contiene sin modificar su volumen , que no tiene volumen propio . Los estados de la materia resultan de la agitación de las moléculas , provocada por la temperatura.
En el estado sólido las moléculas no intercambian posiciones , vibran sin moverse . Aqui radica la dificultad de deformar un sólido..
En este estado liquido las molécuals cambian constantemente de posición .Por aumento de la temperatura se incrementa su agitación y resbalan unas sobre otras. En esto reside la imposibilidad de comprimirlas .
Los gases se componen de moléculas alejadas unas de otras , dotadas de enorme agitación o caos . Son fácilmente comprimibles.
Existe , no obstante un cuarto estado de la matería el plasma .Las grandes presiones provocan la disociación de los átomos y entonces sus elementos se mueven en un caos .Este femómeno se produce en el interior de las estrellas . Lograr en la actualidad ese estado es de fundamental importancia para impulsar sátelites . Son en realidad gases formados por átomos incompletos { iones } . Se los mantiene en campos magnéticos pues no se los puede contener en recipiente alguno
FLUIDOS .
Los líquidos y los gases reciben la denominación común de fluidos , debido a que , como se ha visto , sus moléculas se mueven fácilmente unas con respecto a otras , es decir fluyen cambiando de forma bajo la acción de pequeñas fuerzas.
LIQUIDOS .
Liquido es todo fluido cuyo volumen adopta la forma del recipiente que lo contiene.
Los líquidos tienen volumen constante y forma variable.
Su superficie libre es plana y horizontal , exceptuando en las proximidades . de la paredes , especialmente cuando el recipiente es de pequeño diámetro { tubos capilares, pipetas, etc.} donde tiende a curvarse dando lugar a los meniscos . Existen dos tipos de meniscos , según el liquido moje o no las paredes del recipiente.
A } liquidos que mojan las paredes . Sus particulas presentan adherencias a la pared y dan lugar al menisco cóncavo. Es el caso de la mayoria de líquidos .
B } Liquidos que no mojan las paredes . Sus particulas no se adhieren a la pared y producen el menisco convexo. Un ejemplo caracteristico es el mercurio.
PRESIÓN.
Se llama presión al cociente resultante de dividir la fuerza que actua sobre la unidad de superficie.
Unidades :
De la definición anterior se deduce que la unidad de presión en cualquier sistema es la razón entre la unidad de fuerza y la unidad de superficie . En hidrostática haremos uso de las siguientes unidades.
Sistema internacional.
En el sistema internacional , la unidad de presión es 1 Pascal { Pa } . que se define como la presión ejercida por la fuerza de 1 newton sobre la superficie de 1 metro cuadrado.
Sistema técnico.
La unidad en el sistema técnico , es el kilopondio por metro cuadrado { kpm / m cuadrado } , pero resulta más empleada la atmósfera técnica { at } que se define como la presion ejercida por la fuerza de 1 kp sobre la superficie de 1 cm { cuadrado } .
Sistema cegecimal.
En el sistema cegecimal , la unidad de presión es la baria , que se define como la presión ejercida por la fuerza de 1 dina sobre la superficie de 1 cm { cuadrado }.
DENSIDAD .
La densidad es una de las propiedades más características de cada sustancia . Es la masa de la unidad de volumen .
Se obtiene dividiendo una masa conocida de la sustancia entre el volumen que ocupa. Llamando m a la masa y v al volumen, la densidad , d , vale :
m
d= ---
v
Peso especifico : El peso especifico de una sustancia es el peso de la unidad de volumen.
Se recordará que el peso de un cuerpo es igual a su masa por la aceleración de la gravedad .
p= m.g
El peso especifico de una sustancia es igual a su densidad por la aceleración de la gravedad.
EXPRESIÓN EN UN PUNTO DE UNA MASA LÍQUIDA.
A } La presión , en cada punto de una masa líquida es la misma en todas las orientaciones que sea posible dar a la unidad de superficie.
B } La presión en un punto de una masa líquida es igual a la fuerza que actua por unidad de área ,
{ cualquiera colocada en el punto } y perpendicularmente a la misma.
TEOREMA GENERAL DE LA HIDROSTATICA .
" La diferencia de presión entre dos puntos de la masa de un líquido en equillibrio es igual que el producto del peso especifico del mismo por la diferencia de nivel entre dos puntos."
Si se toma un recipiente con dos tubos de salida A y B de diferentes diámetros y a distintas alturas, se llenan con un líquido y se colocan émbolos { discos que se ajustan y mueven en los tubos } se evita la permanencia de aire en el interior .
Si se corre el émbolo del tubo superior hacia adentro, desalojará un volumen que aumentará en el otro tubo corriendo el émbolo hacia afuera.
Paradoja hidrostática.
Aunque el primer impulso es pensar que la presión sobre el fondo de un recipiente depende de la cantidad de líquido contenido en él , en realidad no es asi : depende del peso especifico y de la altura. En efecto, si se toman vasos de distintas formas pero de igual superficie en la base , y llenos hasta una altura h determinada { igual en todos } con un mismo líquido, al pesarlos se comprueba que la fuerza total es la misma , sólo cambia cuando se hace variar la altura o el peso especifico .
Por lo tanto , la presión en el fondo no depende de la forma del recipiente y de la cantidad de líquido contenido, sino de la altura y del peso especifico.
Experiencias con vasos comunicantes .
Se llaman " vasos comunicantes " a un sistema formado por dos o más recipientes unidos entre si por la diferencia inferior y con el extremo superior abierto .
A} Si se toma un sistema como el descrito y se introduce un líquido cualquiera , puede comprobarse que el nivel alcanzado en todos los recipientes es el mismo . Esto se debe a que la presión actuante es la misma en todos ellos : la atmosférica Esta simple experiencia es fundamento de interesantes aplicaciones como ; el nivel de agua para proveer a grupos de edificación ubicada a cierta altura para luego ésta corra por las cañerias instaladas, etc.
B } Valiéndose de un sistema compuesto por dos vasos e intruduciendo , cantidades de dos líquidos de diferentes peso especifico, que no se mezclen, se puede observar que la altura alcanzada en cada uno no es la misma.
Se establece un plano de separación donde los dos elementos se limitan mutuamente y a partir de él uno de los vasos alcanza una altura h y el otro h´.
PRINCIPIO DE PASCAL.
" La presión ejercida en la superficie libre de un líquido se trasmite integramente a todos los puntos de la masa líquida "
La prensa hidráulica es un claro ejemplo de la aplicación de este principio y de cómo con el se ahorra trabajo.
PRINCIPIO DE ARQUIMEDES
Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje de abajo hacia arriba , igual al peso del líquido que desaloja "
EQUILIBRIO.
En el caso de los cuerpos flotantes , hay equilibrio cuando el centro de gravedad . { G } y el de empuje { A } están en una misma vertical.
En el caso de un cuerpo flotante en el seno de un líquido , el equilibrio es estable cuando el centro de gravedad { G } está debajo del centro de empuje { A }.
MERCURIO: es el punto de intersección del plano de simetria y la vertical que pasa por el centro de empuje.
miércoles, 30 de noviembre de 2016
martes, 22 de noviembre de 2016
TRABAJO.
Supuesto un cuerpo situado en un punto A; al actuar sobre él una fuerza F, se desplaza hasta B , estando AB en la misma dirección que F. El producto de la fuerza F por la distancia recorrida es el trabajo realizado.
A------------F -------B.
Si el espacio recorrido no tiene la misma dirección que la fuerza , el trabajo es el producto de la fuerza por el espacio por el coseno del ángulo que forman las dos direcciones . Llamando L al trabajo.
SISTEMA INTERNACIONAL.
La unidad de trabajo en el sistema internacional se denomina julio .
Julio es el trabajo efectuado por una fuerza de un newton al desplazarse un metro en su propia dirección.Se representa po J .
Sistema cegesimal.
La unidad de trabajo en el sistema cegecimal se denomina ergio.
Ergio es el trabajo efectuado por una fuerza de una dina al desplazarse un centimetro en su propia dirección.Se representa por erg.
Sistema técnico.
La unidad de trabajo en el sistema técnico se denomina kilopondímetro
Kilopondímetro es el trabajo efectuado por una fuerza de un kilopondio al desplazarse un metro en su propia dirección . Se representa por kpm .
kpm=kp.m
Las equivalencias entre las tres unidades de trabajo se pueden obtener fácilmente con sólo considerar la relación existente entre las correpondientes unidades de fuerza y espacio.
Fórmula dimensional.
Por ser el producto de una fuerza por un espacio y por el coseno del ángulo formado por sus direcciones , su fórmula dimensional se obtiene multiplicando la fórmulas dimensionales de la fuerza y el espacio, ya que las razones trigonométricas no tienen dimensiones --en los sistemas internacional y cegecimal.
POTENCIA .
Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo , se la designa con la letra W.
Si se realiza un trabajo L en un tiempo t :
L
W= -----
t
UNIDADES DE POTENCIA .
Sistema internacional.
La unidad de potencia en el sistema internacional se denomina watio.
Watio es la potencia desarrollada cuando se realiza un trabajo de un julio por segundo.Se representa con el símbolo W .
El watio posee un múltiplo , denominado kilowatio ,que equivale a 1.OOO watios y se representa por kw.
1kw= 1 OOO W.
Sistema cegesimal .
La unidad de potencia en el sistema cegesimal se denomina ergio por segundo.
Ergio por segundo es la potencia desarrollada cuando se realiza un trabajo de un ergio en un segundo.
Esta unidad, que se representa por erg/s , es excesivamente pequeña ,por lo que apenas tiene utilización.
Sistema técnico.
La unidad de potencia en el sistema técnico se denomina kilopondímetro por segundo.
Kilopondímetro por segundo es la potencia desarrollada cuando se realiza un trabajo de un kilopondímetro en un segundo. Se representa por kpm/s.
Esta unidad posee un múltiplo , denominado caballo de vapor , que equivale a 75 kpm / s y se representa por C V.
1 CV = 75 kpm / s.
Equivalencia entre las unidades.
La equivalencia entre las diferentes unidades de potencia se puede obtener fácilmente con sólo considerar la relación existente entre las correspondientes unidades de trabajo y tiempo.
Fórmula dimensional .
Por ser la potencia el cociente que resulta de dividir un trabajo entre un tiempo , su fórmula dimensional se obtiene dividiendo las fórmulas dimensionales del trabajo y del tiempo.
---En los sistemas internacional y cegesimal.
ENERGÍA.
Un cuerpo tiene energía cuando es capaz de producir trabajo.
La energía puede ser mecánica { si a un resorte estirado se lo deja en libertad , realiza un trabajo },
quimica { la ebullición del agua en un recipiente produce el vapor que se expande por acción ,de la presión.}
; eléctrica { una batería permitirá poner en funcionamiento un motor };solar { el calor que llega del sol, proyectado sobre planchas , puede transformarse en energía para uso como calefacción } etc.La energía mecánica puede ser : potencial { depende de la posición y de la forma } y
{ cinética { de movimiento }.La energía se mide por el trabajo que el cuerpo puede realizar.
Energía potencial ---se puede afirmar que el aumento de energía potencial está dado por el trabajo del peso cambiado de signo .
Energía cinética-- la fuerza aplicada producirá , hasta detener el cuerpo , un trabajo que mide la cantidad de energía cinética inicial pero con signo contrario.
UNIDADES.
Son las mismas que para trabajo , puesto que la energía se mide por la capacidad de producir trabajo que tiene el cuerpo ; en el sistema técnico, el kilopondio, { kp} ; en el sistema MKS el julio { j } y en el sistema cgs , el ergio { erg }.
Energía potencial de deformación es la que posee un cuerpo por el hecho de hallarse deformado, estando sus moléculas sometidas a una tensión.
En todo los casos se ha admitido el principio de conservación de la energía mecánica que se deriva de la conservación de la energia en general.
En el plano inclinado se dijo que el trabajo realizado por la fuerza --peso más el trabajo producido por la fuerza --aplicada es igual a la variación de energía cinética , y el trabajo que resulta de la fuerza -- peso cambiando de signo mide en consecuencia la variación de energía potencial.
En la caida libre de un cuerpo puede observarse que el momento en que se inicia la misma desde una altura h. pues la velocidad inicial es cero.
DINÁMICA DEL SÓLIDO RÍGIDO.
Sólido rigido es un cuerpo ideal en el que las distancias existentes entre sus moléculas se mantienen absolutamente inalterable , de tal suerte que su forma y su volumen son fijos y determinados.En la naturaleza no existen sólidos rigidos .
MOVIMIENTOS DE UN SÓLIDO RIGIDO.
El estudio del movimiento de un sólido rígido es mucho más complejo que el movimiento de una particula , motivo por el que dicho estudio -- en su caso general-- nunca se aborda directamente.
En principio, se consideran dos movimientos sencillos.
---Movimiento de traslación.
---Movimiento de rotación .
Cualquier otro movimiento distinto de los expresados , por complejo que sea, resulta siempre de una combinación de ellos. En consecuencia , el estudio de cualquier movimiento de un sólido rigido
se reduce a combinar adecuadamente las leyes de los movimientos de traslación y rotación.
Movimiento de traslación.
Un sólido rígido posee movimiento de traslación cuando todas sus partículas describen trayectorias paralelas.
Movimiento de rotación.
Un sólido rígido en el cual se puede comprobar que cualquiera de sus puntos se mueve describiendo una circunferencia con centro en una misma recta { eje de rotación } , en un plano perpendicular a ella.con movimiento uniforme realiza una rotación uniforme alrededor de su eje.
El plano que contiene el punto y el eje también gira un ángulo igual que el que barre el radio determinado por el punto y el centro de la circunferencia .
VELOCIDAD ANGULAR.
Es el ángulo descrito por uno de los planos que contienen el eje en la unidad de tiempo.
El vector velocidad angular.
Es el que representa a la velocidad angular.Tiene la dirección del eje de rotación y su sentido es el mismo que seguiría un tirabuzon al girar en el mismo sentido que el cuerpo ; por esta razón a esta forma de determinar el sentido se la llama vulgarmente regla del tirabuzón.
Energía cinética .
Si se tiene presente que un cuerpo está constituido por particulas y que en cada una la energía cinética es el semiproducto de su masa por el cuadrado de la correspondiente velocidad, la energía cinética del cuerpo es la suma de todas ellas.
Movimiento de la inercia.
El momento de inercia de un cuerpo es la suma de todos los productos de la masa por el cuadrado de la distancia al eje; o sea , el momento de inercia es ,respecto de un eje
Radio de giro.
Considérese un cuerpo de masa m , cuyo momento de inercía con respecto a un eje e es I.
Pero si toda la masa del cuerpo está concentrada en un punto A, esta masa puntual tendrá un momento de inercia . con respecto al eje e que dependerá de la distancia existente entre el punto y el eje .
Determinado adecuadamente esta distancia , se puede conseguir que el momento de inercia de la masa puntual sea igual al momento de inercia que realmente posee el cuerpo . La distancia necesaria para que esto ocurra se denomina radio de giro.
Radio de giro de un cuerpo con respecto a un eje es la distancia a la que habría que colocarse toda la masa del cuerpo , supuesta concentrada en un punto, para que tuviese el mismo momento de inercia que realmente posee el cuerpo. Se representa por R .
Para determinar el radio de giro , se considera que la masa m del cuerpo al estar concentrada a una distancia R del eje, tendría un momento de inercía m.r { r al cuadrado }.
Para calcular el momento de inercia respecto de un eje que no pasa por el centro de gravedad , se suma el momento de inercia respecto a un eje paralelo que pasa por dicho centro y el producto de la masa del cuerpo por el cuadrado de la distancia entre ambos ejes.
En un sistema aislado el momento cinético total permanece invariable.
PÉNDULO .
Un cuerpo que oscila alrededor de uno de sus puntos constituye un péndulo fisico.
Todos los péndulos reales pueden considerarse formados por una infinidad de péndulos ideales ya que están constituidos por infinitos puntos materiales.
Por ello los péndulos reales que se pueden construir prácticamente se denominan péndulos compuestos.
La longitud de un péndulo simple ideal que tuviese el mismo periodo de oscilación que uno compuesto
se denomina LONGITUD REDUCIDA, de dicho péndulo compuesto.
Para determinar la longitud reducida , se igualan las expresiones correspondientes a los periodos de oscilación de los péndulos ideal y compuesto.. El conocimiento de la longitud reducida de un péndulo compuesto es importantisimo para la aplicación de la fórmula del péndulo ideal.
CENTRO DE OSCILACIÓN.
Conocida la longitud equivalente de un péndulo queda determinado un punto del mismo, denominado centro de oscilación, que tiene una importancia especial en el comportamiento del cuerpo .
Centro de oscilación de un péndulo compuesto es un punto del mismo cuya distancia al punto de suspención es igual a la longitud equivalente.
El centro de oscilación goza de la propiedad de que cuando se golpea el péndulo justamente sobre él , el punto de suspensión no experimenta ninguna fuerza de reacción .
Otra propiedad que caracteriza al centro de oscilación es la de ser reversible con el punto de suspensión :es decir, que si el péndulo se suspende por su centro de oscilación . lo que era punto de suspensión se convierte en un nuevo centro de oscilación.
Medición de tiempos .
Debido a la igualdad de duración de todas las oscilaciones , el péndulo es de gran aplicación en la construcción de relojes , que son mecanismos destinados a contar las oscilaciones de un péndulo , traduciendo después el resultado de este recuento a segundos ,minutos y horas.
Determinación del valor de la aceleración de la gravedad.
Como ya se ha dicho se ha estudiado , el valor g no es constante sino que sufre variaciones , según el lugar de la Tierra que se considere .
El péndulo tiene multiples utilidades , como la medida del tiempo , ya que el correspondiente a cada una de las oscilaciones es siempre el mismo y puede ser medido con gran precisión .
A------------F -------B.
Si el espacio recorrido no tiene la misma dirección que la fuerza , el trabajo es el producto de la fuerza por el espacio por el coseno del ángulo que forman las dos direcciones . Llamando L al trabajo.
SISTEMA INTERNACIONAL.
La unidad de trabajo en el sistema internacional se denomina julio .
Julio es el trabajo efectuado por una fuerza de un newton al desplazarse un metro en su propia dirección.Se representa po J .
Sistema cegesimal.
La unidad de trabajo en el sistema cegecimal se denomina ergio.
Ergio es el trabajo efectuado por una fuerza de una dina al desplazarse un centimetro en su propia dirección.Se representa por erg.
Sistema técnico.
La unidad de trabajo en el sistema técnico se denomina kilopondímetro
Kilopondímetro es el trabajo efectuado por una fuerza de un kilopondio al desplazarse un metro en su propia dirección . Se representa por kpm .
kpm=kp.m
Las equivalencias entre las tres unidades de trabajo se pueden obtener fácilmente con sólo considerar la relación existente entre las correpondientes unidades de fuerza y espacio.
Fórmula dimensional.
Por ser el producto de una fuerza por un espacio y por el coseno del ángulo formado por sus direcciones , su fórmula dimensional se obtiene multiplicando la fórmulas dimensionales de la fuerza y el espacio, ya que las razones trigonométricas no tienen dimensiones --en los sistemas internacional y cegecimal.
POTENCIA .
Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo , se la designa con la letra W.
Si se realiza un trabajo L en un tiempo t :
L
W= -----
t
UNIDADES DE POTENCIA .
Sistema internacional.
La unidad de potencia en el sistema internacional se denomina watio.
Watio es la potencia desarrollada cuando se realiza un trabajo de un julio por segundo.Se representa con el símbolo W .
El watio posee un múltiplo , denominado kilowatio ,que equivale a 1.OOO watios y se representa por kw.
1kw= 1 OOO W.
Sistema cegesimal .
La unidad de potencia en el sistema cegesimal se denomina ergio por segundo.
Ergio por segundo es la potencia desarrollada cuando se realiza un trabajo de un ergio en un segundo.
Esta unidad, que se representa por erg/s , es excesivamente pequeña ,por lo que apenas tiene utilización.
Sistema técnico.
La unidad de potencia en el sistema técnico se denomina kilopondímetro por segundo.
Kilopondímetro por segundo es la potencia desarrollada cuando se realiza un trabajo de un kilopondímetro en un segundo. Se representa por kpm/s.
Esta unidad posee un múltiplo , denominado caballo de vapor , que equivale a 75 kpm / s y se representa por C V.
1 CV = 75 kpm / s.
Equivalencia entre las unidades.
La equivalencia entre las diferentes unidades de potencia se puede obtener fácilmente con sólo considerar la relación existente entre las correspondientes unidades de trabajo y tiempo.
Fórmula dimensional .
Por ser la potencia el cociente que resulta de dividir un trabajo entre un tiempo , su fórmula dimensional se obtiene dividiendo las fórmulas dimensionales del trabajo y del tiempo.
---En los sistemas internacional y cegesimal.
ENERGÍA.
Un cuerpo tiene energía cuando es capaz de producir trabajo.
La energía puede ser mecánica { si a un resorte estirado se lo deja en libertad , realiza un trabajo },
quimica { la ebullición del agua en un recipiente produce el vapor que se expande por acción ,de la presión.}
; eléctrica { una batería permitirá poner en funcionamiento un motor };solar { el calor que llega del sol, proyectado sobre planchas , puede transformarse en energía para uso como calefacción } etc.La energía mecánica puede ser : potencial { depende de la posición y de la forma } y
{ cinética { de movimiento }.La energía se mide por el trabajo que el cuerpo puede realizar.
Energía potencial ---se puede afirmar que el aumento de energía potencial está dado por el trabajo del peso cambiado de signo .
Energía cinética-- la fuerza aplicada producirá , hasta detener el cuerpo , un trabajo que mide la cantidad de energía cinética inicial pero con signo contrario.
UNIDADES.
Son las mismas que para trabajo , puesto que la energía se mide por la capacidad de producir trabajo que tiene el cuerpo ; en el sistema técnico, el kilopondio, { kp} ; en el sistema MKS el julio { j } y en el sistema cgs , el ergio { erg }.
Energía potencial de deformación es la que posee un cuerpo por el hecho de hallarse deformado, estando sus moléculas sometidas a una tensión.
En todo los casos se ha admitido el principio de conservación de la energía mecánica que se deriva de la conservación de la energia en general.
En el plano inclinado se dijo que el trabajo realizado por la fuerza --peso más el trabajo producido por la fuerza --aplicada es igual a la variación de energía cinética , y el trabajo que resulta de la fuerza -- peso cambiando de signo mide en consecuencia la variación de energía potencial.
En la caida libre de un cuerpo puede observarse que el momento en que se inicia la misma desde una altura h. pues la velocidad inicial es cero.
DINÁMICA DEL SÓLIDO RÍGIDO.
Sólido rigido es un cuerpo ideal en el que las distancias existentes entre sus moléculas se mantienen absolutamente inalterable , de tal suerte que su forma y su volumen son fijos y determinados.En la naturaleza no existen sólidos rigidos .
MOVIMIENTOS DE UN SÓLIDO RIGIDO.
El estudio del movimiento de un sólido rígido es mucho más complejo que el movimiento de una particula , motivo por el que dicho estudio -- en su caso general-- nunca se aborda directamente.
En principio, se consideran dos movimientos sencillos.
---Movimiento de traslación.
---Movimiento de rotación .
Cualquier otro movimiento distinto de los expresados , por complejo que sea, resulta siempre de una combinación de ellos. En consecuencia , el estudio de cualquier movimiento de un sólido rigido
se reduce a combinar adecuadamente las leyes de los movimientos de traslación y rotación.
Movimiento de traslación.
Un sólido rígido posee movimiento de traslación cuando todas sus partículas describen trayectorias paralelas.
Movimiento de rotación.
Un sólido rígido en el cual se puede comprobar que cualquiera de sus puntos se mueve describiendo una circunferencia con centro en una misma recta { eje de rotación } , en un plano perpendicular a ella.con movimiento uniforme realiza una rotación uniforme alrededor de su eje.
El plano que contiene el punto y el eje también gira un ángulo igual que el que barre el radio determinado por el punto y el centro de la circunferencia .
VELOCIDAD ANGULAR.
Es el ángulo descrito por uno de los planos que contienen el eje en la unidad de tiempo.
El vector velocidad angular.
Es el que representa a la velocidad angular.Tiene la dirección del eje de rotación y su sentido es el mismo que seguiría un tirabuzon al girar en el mismo sentido que el cuerpo ; por esta razón a esta forma de determinar el sentido se la llama vulgarmente regla del tirabuzón.
Energía cinética .
Si se tiene presente que un cuerpo está constituido por particulas y que en cada una la energía cinética es el semiproducto de su masa por el cuadrado de la correspondiente velocidad, la energía cinética del cuerpo es la suma de todas ellas.
Movimiento de la inercia.
El momento de inercia de un cuerpo es la suma de todos los productos de la masa por el cuadrado de la distancia al eje; o sea , el momento de inercia es ,respecto de un eje
Radio de giro.
Considérese un cuerpo de masa m , cuyo momento de inercía con respecto a un eje e es I.
Pero si toda la masa del cuerpo está concentrada en un punto A, esta masa puntual tendrá un momento de inercia . con respecto al eje e que dependerá de la distancia existente entre el punto y el eje .
Determinado adecuadamente esta distancia , se puede conseguir que el momento de inercia de la masa puntual sea igual al momento de inercia que realmente posee el cuerpo . La distancia necesaria para que esto ocurra se denomina radio de giro.
Radio de giro de un cuerpo con respecto a un eje es la distancia a la que habría que colocarse toda la masa del cuerpo , supuesta concentrada en un punto, para que tuviese el mismo momento de inercia que realmente posee el cuerpo. Se representa por R .
Para determinar el radio de giro , se considera que la masa m del cuerpo al estar concentrada a una distancia R del eje, tendría un momento de inercía m.r { r al cuadrado }.
Para calcular el momento de inercia respecto de un eje que no pasa por el centro de gravedad , se suma el momento de inercia respecto a un eje paralelo que pasa por dicho centro y el producto de la masa del cuerpo por el cuadrado de la distancia entre ambos ejes.
En un sistema aislado el momento cinético total permanece invariable.
PÉNDULO .
Un cuerpo que oscila alrededor de uno de sus puntos constituye un péndulo fisico.
Todos los péndulos reales pueden considerarse formados por una infinidad de péndulos ideales ya que están constituidos por infinitos puntos materiales.
Por ello los péndulos reales que se pueden construir prácticamente se denominan péndulos compuestos.
La longitud de un péndulo simple ideal que tuviese el mismo periodo de oscilación que uno compuesto
se denomina LONGITUD REDUCIDA, de dicho péndulo compuesto.
Para determinar la longitud reducida , se igualan las expresiones correspondientes a los periodos de oscilación de los péndulos ideal y compuesto.. El conocimiento de la longitud reducida de un péndulo compuesto es importantisimo para la aplicación de la fórmula del péndulo ideal.
CENTRO DE OSCILACIÓN.
Conocida la longitud equivalente de un péndulo queda determinado un punto del mismo, denominado centro de oscilación, que tiene una importancia especial en el comportamiento del cuerpo .
Centro de oscilación de un péndulo compuesto es un punto del mismo cuya distancia al punto de suspención es igual a la longitud equivalente.
El centro de oscilación goza de la propiedad de que cuando se golpea el péndulo justamente sobre él , el punto de suspensión no experimenta ninguna fuerza de reacción .
Otra propiedad que caracteriza al centro de oscilación es la de ser reversible con el punto de suspensión :es decir, que si el péndulo se suspende por su centro de oscilación . lo que era punto de suspensión se convierte en un nuevo centro de oscilación.
Medición de tiempos .
Debido a la igualdad de duración de todas las oscilaciones , el péndulo es de gran aplicación en la construcción de relojes , que son mecanismos destinados a contar las oscilaciones de un péndulo , traduciendo después el resultado de este recuento a segundos ,minutos y horas.
Determinación del valor de la aceleración de la gravedad.
Como ya se ha dicho se ha estudiado , el valor g no es constante sino que sufre variaciones , según el lugar de la Tierra que se considere .
El péndulo tiene multiples utilidades , como la medida del tiempo , ya que el correspondiente a cada una de las oscilaciones es siempre el mismo y puede ser medido con gran precisión .
miércoles, 16 de noviembre de 2016
DINÁMICA.
Se ha explicado que la estática se ocupa del estudio de las fuerzas ; la cinemática , del movimiento en cuanto a trayectorias , espacios, y tiempo , sin antender las causas,, y la dinámica estudia el movimiento según las causas , es decir, las fuerzas, que lo producen.
La dinámica se clasifica en :
-----Dinámica de sólidos .
-----Dinámica de líquidos o hidrodinámica .
------Dinámica de gases o aerodinámica .
A su vez , la dinámica de sólidos se subdivide en :
----Dinámica del punto, que se refiere a aquellos cuerpos que solamente poseen movimiento de traslación en cuyo caso pueden ser estudiados como si toda su masa estuviera concentrada en el centro de la gravedad .
----Dinámica del sólido rigido, que se refiere a los cuerpos que poseen movimiento de rotación , indenpendientemente de que posean o no movimiento de traslación.
PRINCIPIO DE INERCIA .
" Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento rectilineo uniforme en que se halla, hasta que actúe una fuerza que lo haga cambiar."
PRINCIPIO DE MASA.
" Si una fuerza actúa sobre un cuerpo éste recibe una aceleración proporcional a la dirección de la fuerza y de igual sentido.
Si actúa una fuerza sobre un cuerpo , éste no podrá estar en reposo ni su movimiento podrá ser rectilíneo uniforme , sino que se caracterizará por una aceleración.
Si la fuerza es de intensidad , dirección y sentido constantes , la aceleración también lo será y se cumple así el principio de que la razón entre la fuerza actuante y la aceleración que ella produce son constantes . Esa constante es la masa { m} .
PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN.
" siempre que un cuerpo ejerza sobre otro una fuerza { acción}, el segundo ejercerá , sobre el primero una fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido contrario.
PRINCIPIO DE INDEPENDENCIA DE ACCIÓN DE FUERZAS.
" Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas, cada una de ellas produce una aceleración que no depende de las demá fuerzas.
De acuerdo con esto, para estimar la aceleración producida en un cuerpo por un sistema de fuerzas, se puede calcular directamente la aceleración producida por la resultante o bien la suma de las aceleraciones producidas por cada una de las fuerzas intervinientes.
SISTEMA INTERNACIONAL.
La unidad de fuerza en el sistema internacional se denomina newton.
Newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo , le comunica una aceleración de un metro por segundo al cuadrado. Se representa por N.
SISTEMA CEGESIMAL.
La unidad de fuerza en el sistema cegesimal se denomina dina.
Dina es la fuerza que aplicada a una masa de un gramo , le comunica una aceleración de un centimetro por segundo al cuadrado. Se representa por dyn.
SISTEMA TÉCNICO.
La fuerza es una de las magnitudes fundamentales del sistema técnico : es por ello , que su correspondiente unidad---el kilopondio----no se obtiene a partir de otras, sino que establece como unidad patrón .
Kilopondio es la fuerza con que la Tierra atrae en Paris al Kilogramo masa..Se representa po kp.
FÓRMULA DIMENSIONAL.
La fuerza es una magnitud fundamental en el sistema técnico , en tanto que no lo es en los sistemas internacional y cegecimal.
----En los sistemas internacional y cegecimal , al ser la fuerza el producto de una masa por una aceleración . su fórmula dimensional se obtiene multiplicando las fórmulas dimensionales de la masa y la aceleración.
F= m.a.
--En el sistema técnico , al ser la fuerza una magnitud fundamental, su fórmula dimensional es:
{ F }= f.
UNIDADES DE MASA .
Sistema internacional y cegecimal.
Como ya es sabido , las unidades de masa en los sistemas internacional y cegecimal son el kilogramos y el gramo , respectivamente , que se representan por kg y g.
Sistema técnico .
La unidad de masa en el sistema técnico se denomina unidad técnica de masa .
Unidad técnica de masa es la masa que debe poseer un cuerpo para que , al aplicarle una fuerza de un kilopondio , adquiera una aceleración de un metro por segundo al cuadrado. Se representa por utm.
FORMULA DIMENSIONAL.
La masa es una magnitud fundamental en los sistemas internacional y cegecimal , en tanto que no lo es en el sistema técnico.
---En los sistemas internacional y cegecimal, por ser una magnitud fundamental, la fórmula dimensional de la masa es: {m}=M.
IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO.
Cuando una fuerza F actúa sobre una masa m le trasmite una aceleración
F
a = ----
m
de donde F=m.a
Mas si esa fuerza actúa durante un tiempo t, se llama impulso al producto de la fuerza por el tiempo durante el cual actúa..
impulso=F.t
Remplazando: F.t= m.a.t
siendo: a.t=v
resulta: F.t=m.v
El producto m.v es la cantidad de movimiento .por lo tanto el impulso es igual a la cantidad de movimiento.
ROZAMIENTO .
Cuando un cuerpo se desliza sobre otro o rueda superficies , se origina una fuerza que se opone al movimiento , llamada de rozamiento.
Estas fuerzas deben su origen a las rugosidades superficiales de los cuerpos que ajustándose unas a otras , frenan el movimiento . Por ello, cuanto más pulimentadas son las superficies menor es la fuerza del rozamiento.
LEYES DEL ROZAMIENTO.
SON:
A} La fuerza de rozamiento es siempre de sentido contrario a la fuerza que empuja el cuerpo.
B } El valor de la fuerza de rozamiento es siempre menor o ---a lo sumo---igual que el de la fuerza que empuja al cuerpo.
C } La fuerza de rozamiento es prácticamente indenpendiente de la superficie de contacto.
D } La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto , asi como el estado en que se encuentren sus superficies .
E } La fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa entre las superficies en contacto.
F } La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente de la velocidad con que se desplaza un cuerpo sobre el otro .
G } Para un mismo par de cuerpos el rozamiento es mayor en el momento del arranque que cuando se ha iniciado al movimiento.
---Fuerza de rozamiento estática : es la fuerza que se opone a que el cuerpo deje el el estado de reposo e inicie el movimiento.
----Fuerza de rozamiento cinética: es la fuerza que se opone a que el cuerpo mantenga el movimiento rectilíneo uniforme.
GALILEO : Dice que todo movimiento es relativo y que sólo se puede expresar respecto de un punto de referencia .
Nuestra galaxia se mueve en el universo respecto a otras galaxias , su velocidad depende de la galaxia que tomemos como referencia.
-----El sol se mueve en nuestra galaxia , con respecto a otras galaxias.
----La tierra se mueve alrededor del sol respecto, de las estrellas de la galaxia
------La tierra gira sobre su propio eje con respecto al sol.
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.
Las ondas electromagnéticas { radiaciones infrarrojas y ultravioletas, luz visible , rayos X , gamma,cósmicos y las radio ondas } surgen de un campo eletromagnético y pueden propogarse en el vacio , su difusión es muy rápida .
El movimiento ondulatorio, vibración que se propaga de modo longitudinal o transversal puede ser mecánico , como en el caso de las ondas del agua , o electromagnéticas , como ocurren con la luz y las radiaciones.
Sin embargo , teniendo en cuenta que el comportamiento de cualquier movimiento obedece a la naturaleza de la acción que lo produce , es posible definir y estudiar un movimiento bajo un punto de vista dinámico, esto es, analizando las fuerzas que lo producen.
MOVIMIENTO UNIFORME .
En un movimiento uniforme la velocidad se mantiene constante y , en consecuencia , al no haber aumento de velocidad , la aceleración en cualquier instante del movimiento es nula.
Si en el principio fundamental de la dinámica :
F= m.a
sustituimos el valor a=O, resulta
F= m.a
siendo a=O
F= m.O=O
F=O.
Este resultado permite dar una definición del movimiento uniforme: " Movimiento uniforme es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es nula ".
MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO.
En el movimiento uniformemente acelerado , la aceleración se mantiene constante durante el transcurso del mismo ; en consecuencia , según el principio fundamental de la dinámica se puede expresar .
F=m.a = constante.constante= constante.
F=constante.
Este resultado permite dar la siguiente definición del movimiento uniformemente acelerado: " Movimiento uniformemente acelerado es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es constante.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME.
Movimiento circular uniforme es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él tiene un módulo constante y su dirección es perpendicular a la velocidad instantánea .
Esta fuerza, denominada fuerza centrípeta, tiene un valor constante, ya que la masa , el módulo de la velocidad y el radio de la trayectoria lo son.
MOVIMIENTO ARMÓNICO.
En un movimiento armónico la aceleración es proporcional a la elongación.
"Movimiento armónico es el que posee un móvil cuando sobre él actúa una variable directamente proporcional a la elongación y de sentido contrario a la misma "
difusión
.
La dinámica se clasifica en :
-----Dinámica de sólidos .
-----Dinámica de líquidos o hidrodinámica .
------Dinámica de gases o aerodinámica .
A su vez , la dinámica de sólidos se subdivide en :
----Dinámica del punto, que se refiere a aquellos cuerpos que solamente poseen movimiento de traslación en cuyo caso pueden ser estudiados como si toda su masa estuviera concentrada en el centro de la gravedad .
----Dinámica del sólido rigido, que se refiere a los cuerpos que poseen movimiento de rotación , indenpendientemente de que posean o no movimiento de traslación.
PRINCIPIO DE INERCIA .
" Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento rectilineo uniforme en que se halla, hasta que actúe una fuerza que lo haga cambiar."
PRINCIPIO DE MASA.
" Si una fuerza actúa sobre un cuerpo éste recibe una aceleración proporcional a la dirección de la fuerza y de igual sentido.
Si actúa una fuerza sobre un cuerpo , éste no podrá estar en reposo ni su movimiento podrá ser rectilíneo uniforme , sino que se caracterizará por una aceleración.
Si la fuerza es de intensidad , dirección y sentido constantes , la aceleración también lo será y se cumple así el principio de que la razón entre la fuerza actuante y la aceleración que ella produce son constantes . Esa constante es la masa { m} .
PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN.
" siempre que un cuerpo ejerza sobre otro una fuerza { acción}, el segundo ejercerá , sobre el primero una fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido contrario.
PRINCIPIO DE INDEPENDENCIA DE ACCIÓN DE FUERZAS.
" Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas, cada una de ellas produce una aceleración que no depende de las demá fuerzas.
De acuerdo con esto, para estimar la aceleración producida en un cuerpo por un sistema de fuerzas, se puede calcular directamente la aceleración producida por la resultante o bien la suma de las aceleraciones producidas por cada una de las fuerzas intervinientes.
SISTEMA INTERNACIONAL.
La unidad de fuerza en el sistema internacional se denomina newton.
Newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo , le comunica una aceleración de un metro por segundo al cuadrado. Se representa por N.
SISTEMA CEGESIMAL.
La unidad de fuerza en el sistema cegesimal se denomina dina.
Dina es la fuerza que aplicada a una masa de un gramo , le comunica una aceleración de un centimetro por segundo al cuadrado. Se representa por dyn.
SISTEMA TÉCNICO.
La fuerza es una de las magnitudes fundamentales del sistema técnico : es por ello , que su correspondiente unidad---el kilopondio----no se obtiene a partir de otras, sino que establece como unidad patrón .
Kilopondio es la fuerza con que la Tierra atrae en Paris al Kilogramo masa..Se representa po kp.
FÓRMULA DIMENSIONAL.
La fuerza es una magnitud fundamental en el sistema técnico , en tanto que no lo es en los sistemas internacional y cegecimal.
----En los sistemas internacional y cegecimal , al ser la fuerza el producto de una masa por una aceleración . su fórmula dimensional se obtiene multiplicando las fórmulas dimensionales de la masa y la aceleración.
F= m.a.
--En el sistema técnico , al ser la fuerza una magnitud fundamental, su fórmula dimensional es:
{ F }= f.
UNIDADES DE MASA .
Sistema internacional y cegecimal.
Como ya es sabido , las unidades de masa en los sistemas internacional y cegecimal son el kilogramos y el gramo , respectivamente , que se representan por kg y g.
Sistema técnico .
La unidad de masa en el sistema técnico se denomina unidad técnica de masa .
Unidad técnica de masa es la masa que debe poseer un cuerpo para que , al aplicarle una fuerza de un kilopondio , adquiera una aceleración de un metro por segundo al cuadrado. Se representa por utm.
FORMULA DIMENSIONAL.
La masa es una magnitud fundamental en los sistemas internacional y cegecimal , en tanto que no lo es en el sistema técnico.
---En los sistemas internacional y cegecimal, por ser una magnitud fundamental, la fórmula dimensional de la masa es: {m}=M.
IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO.
Cuando una fuerza F actúa sobre una masa m le trasmite una aceleración
F
a = ----
m
de donde F=m.a
Mas si esa fuerza actúa durante un tiempo t, se llama impulso al producto de la fuerza por el tiempo durante el cual actúa..
impulso=F.t
Remplazando: F.t= m.a.t
siendo: a.t=v
resulta: F.t=m.v
El producto m.v es la cantidad de movimiento .por lo tanto el impulso es igual a la cantidad de movimiento.
ROZAMIENTO .
Cuando un cuerpo se desliza sobre otro o rueda superficies , se origina una fuerza que se opone al movimiento , llamada de rozamiento.
Estas fuerzas deben su origen a las rugosidades superficiales de los cuerpos que ajustándose unas a otras , frenan el movimiento . Por ello, cuanto más pulimentadas son las superficies menor es la fuerza del rozamiento.
LEYES DEL ROZAMIENTO.
SON:
A} La fuerza de rozamiento es siempre de sentido contrario a la fuerza que empuja el cuerpo.
B } El valor de la fuerza de rozamiento es siempre menor o ---a lo sumo---igual que el de la fuerza que empuja al cuerpo.
C } La fuerza de rozamiento es prácticamente indenpendiente de la superficie de contacto.
D } La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto , asi como el estado en que se encuentren sus superficies .
E } La fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa entre las superficies en contacto.
F } La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente de la velocidad con que se desplaza un cuerpo sobre el otro .
G } Para un mismo par de cuerpos el rozamiento es mayor en el momento del arranque que cuando se ha iniciado al movimiento.
---Fuerza de rozamiento estática : es la fuerza que se opone a que el cuerpo deje el el estado de reposo e inicie el movimiento.
----Fuerza de rozamiento cinética: es la fuerza que se opone a que el cuerpo mantenga el movimiento rectilíneo uniforme.
GALILEO : Dice que todo movimiento es relativo y que sólo se puede expresar respecto de un punto de referencia .
Nuestra galaxia se mueve en el universo respecto a otras galaxias , su velocidad depende de la galaxia que tomemos como referencia.
-----El sol se mueve en nuestra galaxia , con respecto a otras galaxias.
----La tierra se mueve alrededor del sol respecto, de las estrellas de la galaxia
------La tierra gira sobre su propio eje con respecto al sol.
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.
Las ondas electromagnéticas { radiaciones infrarrojas y ultravioletas, luz visible , rayos X , gamma,cósmicos y las radio ondas } surgen de un campo eletromagnético y pueden propogarse en el vacio , su difusión es muy rápida .
El movimiento ondulatorio, vibración que se propaga de modo longitudinal o transversal puede ser mecánico , como en el caso de las ondas del agua , o electromagnéticas , como ocurren con la luz y las radiaciones.
Sin embargo , teniendo en cuenta que el comportamiento de cualquier movimiento obedece a la naturaleza de la acción que lo produce , es posible definir y estudiar un movimiento bajo un punto de vista dinámico, esto es, analizando las fuerzas que lo producen.
MOVIMIENTO UNIFORME .
En un movimiento uniforme la velocidad se mantiene constante y , en consecuencia , al no haber aumento de velocidad , la aceleración en cualquier instante del movimiento es nula.
Si en el principio fundamental de la dinámica :
F= m.a
sustituimos el valor a=O, resulta
F= m.a
siendo a=O
F= m.O=O
F=O.
Este resultado permite dar una definición del movimiento uniforme: " Movimiento uniforme es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es nula ".
MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO.
En el movimiento uniformemente acelerado , la aceleración se mantiene constante durante el transcurso del mismo ; en consecuencia , según el principio fundamental de la dinámica se puede expresar .
F=m.a = constante.constante= constante.
F=constante.
Este resultado permite dar la siguiente definición del movimiento uniformemente acelerado: " Movimiento uniformemente acelerado es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es constante.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME.
Movimiento circular uniforme es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él tiene un módulo constante y su dirección es perpendicular a la velocidad instantánea .
Esta fuerza, denominada fuerza centrípeta, tiene un valor constante, ya que la masa , el módulo de la velocidad y el radio de la trayectoria lo son.
MOVIMIENTO ARMÓNICO.
En un movimiento armónico la aceleración es proporcional a la elongación.
"Movimiento armónico es el que posee un móvil cuando sobre él actúa una variable directamente proporcional a la elongación y de sentido contrario a la misma "
difusión
.
martes, 15 de noviembre de 2016
CINEMÁTICA.
Es la parte de la física que estudia el movimiento al margen de sus causas . Decimos que un cuerpo está en movimiento cuando, al transcurrir el tiempo, ocupa lugares dsitintos , la posición se da siempre en relación con un sistema de referencia.
La trayectoria es la linea resultante de unir todos los puntos por los cuales ha pasado el cuerpo. Puede ser rectílinea ,circular, o curvilinea .
Un cuerpo efectúa una traslación cuando todos sus puntos describen trayectorias de igual forma.
Se cumple una rotación en un cuerpo rígido si durante el movimiento permanece fija una recta determinada por dos puntos del cuerpo { eje de rotación } Cada punto describe una circunferencia con centro en el eje de rotación y en un plano perpendicular al eje.
Generalmente se dan movimientos compuestos , es decir, combinacion de traslación y rotación.
TRAYECTORIA Y SISTEMA DE REFERENCIA.
Todos alguna vez hemos aguardado un vehiculo en el punto habitual de su parada.En el momento de su aproximación sabemos que se mueve hacia nosotros , pero cuando ya estamos ubicados , el vehículo no se aleja de nosotros ni se acerca. Nos alejamos en él del lugar donde nos hallábamos.
Esta observación nos lleva a asegurar que la trayectoria y las caracteristicas del movimiento dependen del sistema de referencia;
A } El vehiculo se mueve, respecto del lugar de su parada, de una manera determinada.
B } No cambia de posición respecto de nuestra ubicación dentro del mismo vehiculo.
Analizando la trayectoria de un móvil se puede ver que partiendo de un punto A, y transcurrido un tiempo t , el cuerpo se halla en otro punto A´, se llama espacio a la longitud de la trayectoria entre Ay A´.
MOVIMIENTO UNIFORME .
Si se comprueba que, en toda la trayectoria , a tiempos iguales correspondientes espacios iguales, el movimiento es uniforme.
" hay una constante que es el espacio recorrido durante la unidad de tiempo; ésta recibe el nombre de velocidad."
{ de la proporción anterior se puede deducir que en el movimiento uniforme la velocidad es constante y el espacio recorrido es proporcional al tiempo empleado.}
e e
v = ---- e = v.t t= ----
t v
Como la velocidad es el cociente entre espacio y tiempo, sus unidades serán el cociente entre unidades de longitud y de tiempo. Ejemplo : cm / s . m / s. km /s . etc.
MOVIMIENTO VARIADO.
Cuando no se cumple la proporción e = v.t , es decir el espacio no es proporcional al tiempo, se trata de un movimiento variado. En este caso se establece la velocidad media , que es el cociente de la división espacio recorrido en un lapso entre tiempo empleado.
MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO.
Un movimiento es acelerado cuando la velocidad aumenta al transcurrir el tiempo y retardado, cuando disminuye.
Si las variaciones de la velocidad son proporcionales a las variaciones del tiempo es un movimiento uniformemente acelerado.
El aumento de velocidad en la unidad de tiempo recibe el nombre de aceleración .
Como la aceleración es el cociente resultante de dividir velocidad por tiempo. las unidades son el cociente mismo.
" la velocidad es proporcional al tiempo "
" el espacio es proporcional al cuadrado del tiempo empleado en recorrerlo "
Asi mismo la aceleración , al ser una relación entre velocidad y tiempo tendrá también carácter vectorial ..
LEYES FUNDAMENTALES .
Prescindiendo del roce del aire.
A} todo cuerpo que cae libremente tiene una trayectoria vectorial.
B } la caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado.
C } todos los cuerpos caen con la misma aceleración , esta aceleración de caída es la aceleración de la gravedad g y vale 9,8 m /s { al cuadrado } en un punto de la superficie a 45° de latitud.
Si se proyecta sobre un eje el movimiento de un punto animado de movimiento circular uniforme , se obtiene sobre el mismo un movimiento oscilatorio armónico de un punto.
En todo movimiento armónico , es preciso considerar las siguientes características :
---- Oscilación : es cada uno de los recorridos que el móvil repite periódicamente.
------Elongación . : es la separación existente entre la posición del móvil en un instante cualquiera y el centro de la circunferencia .Se considera positiva cuando el móvil se encuentra a la derecha del centro, y negativa cuando se encuentra a la izquierda.
------Amplitud : es el valor máximo de la elongación , evidentemente , la amplitud coincide con el radio de la circunferencia .
-------Pulsación : es la velocidad angular del punto que se mueve sobre la circunferencia , cuya proyección determina el movimiento armónico.
-----Periodo : es el tiempo que tarda el móvil en efectuar una oscilación completa .
----Frecuencia : es el número de oscilaciones que efectúa el móvil en cada segundo.
La trayectoria es la linea resultante de unir todos los puntos por los cuales ha pasado el cuerpo. Puede ser rectílinea ,circular, o curvilinea .
Un cuerpo efectúa una traslación cuando todos sus puntos describen trayectorias de igual forma.
Se cumple una rotación en un cuerpo rígido si durante el movimiento permanece fija una recta determinada por dos puntos del cuerpo { eje de rotación } Cada punto describe una circunferencia con centro en el eje de rotación y en un plano perpendicular al eje.
Generalmente se dan movimientos compuestos , es decir, combinacion de traslación y rotación.
TRAYECTORIA Y SISTEMA DE REFERENCIA.
Todos alguna vez hemos aguardado un vehiculo en el punto habitual de su parada.En el momento de su aproximación sabemos que se mueve hacia nosotros , pero cuando ya estamos ubicados , el vehículo no se aleja de nosotros ni se acerca. Nos alejamos en él del lugar donde nos hallábamos.
Esta observación nos lleva a asegurar que la trayectoria y las caracteristicas del movimiento dependen del sistema de referencia;
A } El vehiculo se mueve, respecto del lugar de su parada, de una manera determinada.
B } No cambia de posición respecto de nuestra ubicación dentro del mismo vehiculo.
Analizando la trayectoria de un móvil se puede ver que partiendo de un punto A, y transcurrido un tiempo t , el cuerpo se halla en otro punto A´, se llama espacio a la longitud de la trayectoria entre Ay A´.
MOVIMIENTO UNIFORME .
Si se comprueba que, en toda la trayectoria , a tiempos iguales correspondientes espacios iguales, el movimiento es uniforme.
" hay una constante que es el espacio recorrido durante la unidad de tiempo; ésta recibe el nombre de velocidad."
{ de la proporción anterior se puede deducir que en el movimiento uniforme la velocidad es constante y el espacio recorrido es proporcional al tiempo empleado.}
e e
v = ---- e = v.t t= ----
t v
Como la velocidad es el cociente entre espacio y tiempo, sus unidades serán el cociente entre unidades de longitud y de tiempo. Ejemplo : cm / s . m / s. km /s . etc.
MOVIMIENTO VARIADO.
Cuando no se cumple la proporción e = v.t , es decir el espacio no es proporcional al tiempo, se trata de un movimiento variado. En este caso se establece la velocidad media , que es el cociente de la división espacio recorrido en un lapso entre tiempo empleado.
MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO.
Un movimiento es acelerado cuando la velocidad aumenta al transcurrir el tiempo y retardado, cuando disminuye.
Si las variaciones de la velocidad son proporcionales a las variaciones del tiempo es un movimiento uniformemente acelerado.
El aumento de velocidad en la unidad de tiempo recibe el nombre de aceleración .
Como la aceleración es el cociente resultante de dividir velocidad por tiempo. las unidades son el cociente mismo.
" la velocidad es proporcional al tiempo "
" el espacio es proporcional al cuadrado del tiempo empleado en recorrerlo "
Asi mismo la aceleración , al ser una relación entre velocidad y tiempo tendrá también carácter vectorial ..
LEYES FUNDAMENTALES .
Prescindiendo del roce del aire.
A} todo cuerpo que cae libremente tiene una trayectoria vectorial.
B } la caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado.
C } todos los cuerpos caen con la misma aceleración , esta aceleración de caída es la aceleración de la gravedad g y vale 9,8 m /s { al cuadrado } en un punto de la superficie a 45° de latitud.
Si se proyecta sobre un eje el movimiento de un punto animado de movimiento circular uniforme , se obtiene sobre el mismo un movimiento oscilatorio armónico de un punto.
En todo movimiento armónico , es preciso considerar las siguientes características :
---- Oscilación : es cada uno de los recorridos que el móvil repite periódicamente.
------Elongación . : es la separación existente entre la posición del móvil en un instante cualquiera y el centro de la circunferencia .Se considera positiva cuando el móvil se encuentra a la derecha del centro, y negativa cuando se encuentra a la izquierda.
------Amplitud : es el valor máximo de la elongación , evidentemente , la amplitud coincide con el radio de la circunferencia .
-------Pulsación : es la velocidad angular del punto que se mueve sobre la circunferencia , cuya proyección determina el movimiento armónico.
-----Periodo : es el tiempo que tarda el móvil en efectuar una oscilación completa .
----Frecuencia : es el número de oscilaciones que efectúa el móvil en cada segundo.
jueves, 10 de noviembre de 2016
ESTÁTICA
Es la parte de la física que establece las condiciones que deben cumplir las fuerzas que se aplican a un cuerpo para que éste se halle en equilibrio.
FUERZAS.
Al sostener un cuerpo se hace un esfuerzo muscular, esta observación conduce al concepto de fuerza.
Fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producir una deformación en el mismo.
Los elementos de una fuerza son : intensidad , dirección, sentido, y punto de aplicación.
CLASIFICACIÓN DE LAS FUERZAS.
La causa de las fuerzas hay que buscarlas en la interacción de los cuerpos , según esta interacción se puede hacer lo siguiente .
Clasificación.
A} fuerzas por contacto , son todas las tratadas en el aparato anterior.
B} fuerzas a distancia ; son aquellas que actuán entre cuerpos que no estan en contacto , pertenecer a esta clase : las fuerzas gravitatorias, las electrostáticas y las magnéticas.
Siempre que se traten fuerzas o distancia se tendrá presente el concepto de campo de fuerza, definido como el lugar o espacio donde un cuerpo cualquiera ejerce una fuerza a distancia sobre otros cuerpos , con lo que se puede afirmar que :
-----La tierra crea en sus inmediaciones un campo gravitatorio de fuerzas.
-----Una carga eléctrica crea a su alrededor un campo eléctrico de fuerzas.
----Un imán origina un campo magnetico de fuerzas .
MEDIDA DE FUERZAS
El dinamómetro ; para medir las fuerzas, la elasticidad se presenta en aquellos cuerpos o materiales que se deforman al ser sometidos a la acción de fuerzas y recuperar su forma original cuando cesa la fuerza deformadora, { la deformación experimentada por un cuerpo elástico es proporcional a la fuerza deformada }.
FUERZAS QUE ACTUÁN EN LA MISMA DIRECCIÓN.
A} de igual sentido: en este caso la intensidad de la fuerza resultante es igual a la suma de las intensidades de los componentes, y su sentido es el de los componentes.
B } de sentido contrario : la intensidad de la resultante es la diferencia de las intensidades de las componentes , y el sentido será el mismo que el de la mayor..
FUERZAS PERPENDICULARES .
En este caso el valor de la intensidad de la resultante se calcula por el teorema de pitágoras.
Equilibrio de un sistema de fuerzas.
Dos fuerzas de iguales dirección e intensidad y de sentido contrario se equilibran, es decir se anulan.
Sin embargo, con una fuerza de igual dirección e intensidad que la resultante , pero de sentido contrario ,el sistema quedará en equilibrio.
----A toda acción se opone una reacción de igual dirección e intensidad pero de sentido contrario.
-----A la fuerza aplicada para levantar un cuerpo se opone el peso de éste .
----A la acción ejercida por el peso de un cuerpo apoyado sobre una mesa se opone la reacción de ésta, que evita la caida del mismo.--
-----A la fuerza ejercida por la plomada pendiente del hilo se opone la resistencia de éste,lo que evita la caida de aquello.
MOMENTO DE UNA FUERZA.
Momento de una fuerza respecto de un punto es el producto de la intensidad de la misma por la distancia del punto o la recta de acción de fuerza.
Momento de una cupla es el producto de una de las fuerzas por la distancia que separa las rectas de acción de las mismas.
PALANCA.
Es un cuerpo rígido provisto de un eje fijo sobre el cual actuán dos fuerzas que tienden a hacerlo girar en sentido contrario.
Cuando los momentos son iguales , en un palanca se verifica que a mayor distancia del punto de apoyo corresponde menor fuerza , por lo tanto, para ganar fuerzas , es decir para hacer menor esfuerzo, al elevar un cuerpo con una palanca , se procurará que el punto de apoyo esté muy cerca de la resistencia ,
{ carga a vencer }; de este modo la potencia { fuerza activa } será menor .
LA MASA.
Toda la materia , desde los más pequeños componentes de los átomos hasta los mayores cuerpos celestes, posee una propiedad que llamamos masa .
La masa de un cuerpo se determina pesándolo , es decir comparando su masa con la de otro cuerpo de masa conocida: inercia , mediante la inercia se puede calcular la masa del átomo y la del sol.
BALANZA.
Es una palanca de primer género con los brazos iguales de cada extremo pende un platillo y en su punto de apoyo { medio } tiene fija una aguja { fiel } que señala ---- sobre una plancha gradeada--- el equilibrio o la desviación de los brazos respecto de la posición de equilibrio.
POLEA.
Es una rueda que gira alrededor del eje . Tiene una garganta por la cual pasa una cuerda. S i está sujeta en el eje, por medio de un soporte, es fija un peso Q, pendiente de un extremo del cable, supone que en el otro extremo se debe ejercer una fuerza P para equilibrarla.
TORNO.
Es un mecanismo constituido por un cilindro que gira alrededor de su eje, movido por una manivela, cuya función consiste en elevar pesos, los cuales son suspendidos de la soga arrollada en el cilindro.
SÓLIDO RIGIDO.
Todo sólido que no experimenta deformación recibe el nombre de sólido indeformable o sólido rigido.En realidad no existen sólidos completamente rigidos , pero hay muchos que en la práctica , y para fuerzas no muy grandes se comportan como tales.
FUERZAS EJERCIDAS SOBRE SÓLIDOS RIGIDOS.
Como se ha dicho, la fuerza es un vector que, como tal puede tener las cuatro caracteristicas anotadas anteriormente: intensidad,,,,,, dirección ...sentido.....y punto de aplicación.
Estas cuatro caracteristicas se reducen a las tres primeras cuando la fuerza es aplicada a un sólido rigido, debido a que puede aplicarse a cualquier punto de su línea de acción o dirección..
" la fuerza aplicada a un sólido rigido se puede trasladar a cualquier punto de su línea de acción ".
EQUILIBRIO DEL SÓLIDO RIGIDO .
Para que un sólido este en equilibrio no es suficiente que la resultante de las fuerzas sea nula. Además no debe girar ,y para que esto suceda , la resultante de los momentos de las fuerzas debe ser nula también , por lo tanto , la condición de equilibrio de un sólido rigido es doble.
El equilibrio de un cuerpo apoyado sobre una superficie, o suspendida puede ser :
A} Estable , cuando al ser sacado de la posición de equilibrio, vuelve a ella debido a las fuerzas actuantes.
B } Inestable , si al ser desviado, en lugar de volver a la posición de equilibrio se aleja.
C} Indiferente.: cuando está en equilibrio siempre sin interesar la posición.
FUERZAS.
Al sostener un cuerpo se hace un esfuerzo muscular, esta observación conduce al concepto de fuerza.
Fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producir una deformación en el mismo.
Los elementos de una fuerza son : intensidad , dirección, sentido, y punto de aplicación.
CLASIFICACIÓN DE LAS FUERZAS.
La causa de las fuerzas hay que buscarlas en la interacción de los cuerpos , según esta interacción se puede hacer lo siguiente .
Clasificación.
A} fuerzas por contacto , son todas las tratadas en el aparato anterior.
B} fuerzas a distancia ; son aquellas que actuán entre cuerpos que no estan en contacto , pertenecer a esta clase : las fuerzas gravitatorias, las electrostáticas y las magnéticas.
Siempre que se traten fuerzas o distancia se tendrá presente el concepto de campo de fuerza, definido como el lugar o espacio donde un cuerpo cualquiera ejerce una fuerza a distancia sobre otros cuerpos , con lo que se puede afirmar que :
-----La tierra crea en sus inmediaciones un campo gravitatorio de fuerzas.
-----Una carga eléctrica crea a su alrededor un campo eléctrico de fuerzas.
----Un imán origina un campo magnetico de fuerzas .
MEDIDA DE FUERZAS
El dinamómetro ; para medir las fuerzas, la elasticidad se presenta en aquellos cuerpos o materiales que se deforman al ser sometidos a la acción de fuerzas y recuperar su forma original cuando cesa la fuerza deformadora, { la deformación experimentada por un cuerpo elástico es proporcional a la fuerza deformada }.
FUERZAS QUE ACTUÁN EN LA MISMA DIRECCIÓN.
A} de igual sentido: en este caso la intensidad de la fuerza resultante es igual a la suma de las intensidades de los componentes, y su sentido es el de los componentes.
B } de sentido contrario : la intensidad de la resultante es la diferencia de las intensidades de las componentes , y el sentido será el mismo que el de la mayor..
FUERZAS PERPENDICULARES .
En este caso el valor de la intensidad de la resultante se calcula por el teorema de pitágoras.
Equilibrio de un sistema de fuerzas.
Dos fuerzas de iguales dirección e intensidad y de sentido contrario se equilibran, es decir se anulan.
Sin embargo, con una fuerza de igual dirección e intensidad que la resultante , pero de sentido contrario ,el sistema quedará en equilibrio.
----A toda acción se opone una reacción de igual dirección e intensidad pero de sentido contrario.
-----A la fuerza aplicada para levantar un cuerpo se opone el peso de éste .
----A la acción ejercida por el peso de un cuerpo apoyado sobre una mesa se opone la reacción de ésta, que evita la caida del mismo.--
-----A la fuerza ejercida por la plomada pendiente del hilo se opone la resistencia de éste,lo que evita la caida de aquello.
MOMENTO DE UNA FUERZA.
Momento de una fuerza respecto de un punto es el producto de la intensidad de la misma por la distancia del punto o la recta de acción de fuerza.
Momento de una cupla es el producto de una de las fuerzas por la distancia que separa las rectas de acción de las mismas.
PALANCA.
Es un cuerpo rígido provisto de un eje fijo sobre el cual actuán dos fuerzas que tienden a hacerlo girar en sentido contrario.
Cuando los momentos son iguales , en un palanca se verifica que a mayor distancia del punto de apoyo corresponde menor fuerza , por lo tanto, para ganar fuerzas , es decir para hacer menor esfuerzo, al elevar un cuerpo con una palanca , se procurará que el punto de apoyo esté muy cerca de la resistencia ,
{ carga a vencer }; de este modo la potencia { fuerza activa } será menor .
LA MASA.
Toda la materia , desde los más pequeños componentes de los átomos hasta los mayores cuerpos celestes, posee una propiedad que llamamos masa .
La masa de un cuerpo se determina pesándolo , es decir comparando su masa con la de otro cuerpo de masa conocida: inercia , mediante la inercia se puede calcular la masa del átomo y la del sol.
BALANZA.
Es una palanca de primer género con los brazos iguales de cada extremo pende un platillo y en su punto de apoyo { medio } tiene fija una aguja { fiel } que señala ---- sobre una plancha gradeada--- el equilibrio o la desviación de los brazos respecto de la posición de equilibrio.
POLEA.
Es una rueda que gira alrededor del eje . Tiene una garganta por la cual pasa una cuerda. S i está sujeta en el eje, por medio de un soporte, es fija un peso Q, pendiente de un extremo del cable, supone que en el otro extremo se debe ejercer una fuerza P para equilibrarla.
TORNO.
Es un mecanismo constituido por un cilindro que gira alrededor de su eje, movido por una manivela, cuya función consiste en elevar pesos, los cuales son suspendidos de la soga arrollada en el cilindro.
SÓLIDO RIGIDO.
Todo sólido que no experimenta deformación recibe el nombre de sólido indeformable o sólido rigido.En realidad no existen sólidos completamente rigidos , pero hay muchos que en la práctica , y para fuerzas no muy grandes se comportan como tales.
FUERZAS EJERCIDAS SOBRE SÓLIDOS RIGIDOS.
Como se ha dicho, la fuerza es un vector que, como tal puede tener las cuatro caracteristicas anotadas anteriormente: intensidad,,,,,, dirección ...sentido.....y punto de aplicación.
Estas cuatro caracteristicas se reducen a las tres primeras cuando la fuerza es aplicada a un sólido rigido, debido a que puede aplicarse a cualquier punto de su línea de acción o dirección..
" la fuerza aplicada a un sólido rigido se puede trasladar a cualquier punto de su línea de acción ".
EQUILIBRIO DEL SÓLIDO RIGIDO .
Para que un sólido este en equilibrio no es suficiente que la resultante de las fuerzas sea nula. Además no debe girar ,y para que esto suceda , la resultante de los momentos de las fuerzas debe ser nula también , por lo tanto , la condición de equilibrio de un sólido rigido es doble.
El equilibrio de un cuerpo apoyado sobre una superficie, o suspendida puede ser :
A} Estable , cuando al ser sacado de la posición de equilibrio, vuelve a ella debido a las fuerzas actuantes.
B } Inestable , si al ser desviado, en lugar de volver a la posición de equilibrio se aleja.
C} Indiferente.: cuando está en equilibrio siempre sin interesar la posición.
lunes, 7 de noviembre de 2016
FÍSICA.
¿ Cómo suceden los fenómenos ? y ¿ Por qué suceden ?.
Método inductivo: a través de los sentidos : mundo exterior---memoría- razón- fenómeno--información--ley--, regla.
Un conjunto orgánico y unitario de leyes, reglas, proposiciones, o conceptos que procuran , hallar explicación a una serie de fenómenos naturales recibe el nombre de teoría.
Las proposiciones que se aceptan y se desean reciben el nombre de postulados, o axiomas, o conceptos primarios.
¿ Que significa, por ejemplo la diferencia entre dos números ? significa hallar un tercer número que sumado al segundo de el primero.
¿ por qué 10-3= 7 ? porque 7 +3= 10 .
¿ que significa el producto de dos números por ejemplo 8 x 4 ? pues que 8+8+8+8=32 operción ya conocida .
¿ QUE ES EL AIRE ?.
El aire está formado en una quinta parte de su volumen por " aire vital "{llamado oxigeno en la actualidad} y por cuatro quintas partes de " aire no vital "{ hoy llamado nitrógeno }.
LA MÉDIDA EN LA FISICA.
LORD KELVIN { 1824-1907 }, fisico ingles , " solia decir que cuando se puede medir aquello de que se habla y expresarlo en números se sabe algo acerca de ello ".
Esta frase resume la necesidad de lo medido en las magnitudes que intervienen en física para llegar a un verdadero conocimiento científico de los fenómenos que se estudian.
En general , para la correcta interpretación de los fenómenos fisicos , se deben emplear instrumentos de médida, que sustituyan a los sentidos humanos, siempre ligados a factores de orden personal .
Magnitud : es todo ente abstracto que se puede medir , medimos : longitudes,tiempos, masas, volúmenes,fuerzas etc.
Cantidad: es el valor determinado de una magnitud es decir, el número que acompaña al símbolo de la unidad al medir una cierta magnitud . Asi si se miden las magnitudes de masa, tiempo, y espacio, se hablará respectivamente de 20 kg { kilogramo } 10 s { segundos } 8m { metros }.
Para efectuar una medida es preciso disponer de una unidad que será de la misma naturaleza que la magnitud que se desea medir : Asi hay unidades de longitud , de masa,de tiempo etc.
Toda unidad patrón ha de poseer una condición fundamental: lo de ser invariable.
Metro : " Es la longitud igual a 1 650 763, 73 longitudes de onda en el vacio, de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2p{10} y 5d{5} del átomo de cripton 86 ".
MAGNITUDES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS.
Magnitudes fundamentales son aquellas que se escogen arbitrariamente como patrón, para poder expresar todas las restantes magnitudes en función de ellas. Por esta razón a las magnitudes resultantes se las denomina magnitudes derivadas.
Asi por ejemplo en la mecánica se utilizan tres magnitudes fundamentales : longitud , masa y tiempo.
Combinándolas adecuadamente obtenemos las demás magnitudes derivadas : velocidad, aceleración , fuerza, trabajo, potencia etc.
SISTEMAS DE UNIDADES.
En física existen tres sistemas principales de unidades.
Los tres sistemas de unidades citados son:
Internacional que también recibe el nombre de Giorgi o MKS = El metro,el kilogramo, y el segundo.
Cegesimal o cgs, cuyas unidades fundamentales son el centimetro, el gramo, y el segundo.
Técnico o también denominado terrestre , que tiene por unidades el metro el kilopondio, y el segundo.
Se determina dos tipos principales de error: error absoluto y error relativo.
El error absoluto es la diferencia entre el valor obtenido y el valor exacto.
El errror absoluto no da una idea clara de la aproximación de una medida.Por ello, y a fin de tener una idea más exacta de la apreciación , se emplea el error relativo definido del siguiente modo : error relativo, E, es el cociente entre el error absoluto y la medida exacta.
e
E= ------
m.
.
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Método inductivo: a través de los sentidos : mundo exterior---memoría- razón- fenómeno--información--ley--, regla.
Un conjunto orgánico y unitario de leyes, reglas, proposiciones, o conceptos que procuran , hallar explicación a una serie de fenómenos naturales recibe el nombre de teoría.
Las proposiciones que se aceptan y se desean reciben el nombre de postulados, o axiomas, o conceptos primarios.
¿ Que significa, por ejemplo la diferencia entre dos números ? significa hallar un tercer número que sumado al segundo de el primero.
¿ por qué 10-3= 7 ? porque 7 +3= 10 .
¿ que significa el producto de dos números por ejemplo 8 x 4 ? pues que 8+8+8+8=32 operción ya conocida .
¿ QUE ES EL AIRE ?.
El aire está formado en una quinta parte de su volumen por " aire vital "{llamado oxigeno en la actualidad} y por cuatro quintas partes de " aire no vital "{ hoy llamado nitrógeno }.
LA MÉDIDA EN LA FISICA.
LORD KELVIN { 1824-1907 }, fisico ingles , " solia decir que cuando se puede medir aquello de que se habla y expresarlo en números se sabe algo acerca de ello ".
Esta frase resume la necesidad de lo medido en las magnitudes que intervienen en física para llegar a un verdadero conocimiento científico de los fenómenos que se estudian.
En general , para la correcta interpretación de los fenómenos fisicos , se deben emplear instrumentos de médida, que sustituyan a los sentidos humanos, siempre ligados a factores de orden personal .
Magnitud : es todo ente abstracto que se puede medir , medimos : longitudes,tiempos, masas, volúmenes,fuerzas etc.
Cantidad: es el valor determinado de una magnitud es decir, el número que acompaña al símbolo de la unidad al medir una cierta magnitud . Asi si se miden las magnitudes de masa, tiempo, y espacio, se hablará respectivamente de 20 kg { kilogramo } 10 s { segundos } 8m { metros }.
Para efectuar una medida es preciso disponer de una unidad que será de la misma naturaleza que la magnitud que se desea medir : Asi hay unidades de longitud , de masa,de tiempo etc.
Toda unidad patrón ha de poseer una condición fundamental: lo de ser invariable.
Metro : " Es la longitud igual a 1 650 763, 73 longitudes de onda en el vacio, de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2p{10} y 5d{5} del átomo de cripton 86 ".
MAGNITUDES FUNDAMENTALES Y DERIVADAS.
Magnitudes fundamentales son aquellas que se escogen arbitrariamente como patrón, para poder expresar todas las restantes magnitudes en función de ellas. Por esta razón a las magnitudes resultantes se las denomina magnitudes derivadas.
Asi por ejemplo en la mecánica se utilizan tres magnitudes fundamentales : longitud , masa y tiempo.
Combinándolas adecuadamente obtenemos las demás magnitudes derivadas : velocidad, aceleración , fuerza, trabajo, potencia etc.
SISTEMAS DE UNIDADES.
En física existen tres sistemas principales de unidades.
Los tres sistemas de unidades citados son:
Internacional que también recibe el nombre de Giorgi o MKS = El metro,el kilogramo, y el segundo.
Cegesimal o cgs, cuyas unidades fundamentales son el centimetro, el gramo, y el segundo.
Técnico o también denominado terrestre , que tiene por unidades el metro el kilopondio, y el segundo.
Se determina dos tipos principales de error: error absoluto y error relativo.
El error absoluto es la diferencia entre el valor obtenido y el valor exacto.
El errror absoluto no da una idea clara de la aproximación de una medida.Por ello, y a fin de tener una idea más exacta de la apreciación , se emplea el error relativo definido del siguiente modo : error relativo, E, es el cociente entre el error absoluto y la medida exacta.
e
E= ------
m.
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jueves, 3 de noviembre de 2016
COMPUTACIÓN.
La computación ha sido definida como una máquina capaz de realizar y controlar a gran velocidad cálculos y procesos complicados que requieren una toma rápida de decisiones.
Su función consiste ,por tanto en tratar la información que se le suministra y proveer los resultados requeridos .La computación tiene como misión el proceso de la información con el fin de sintetizarla, combinarla, y ordenarla según las necesidades del usuario .
Una computadora actual emplea la electricidad como medio para representar la información , mediante una codificación digital binaria .
El HARDWAR es la parte fisica de la máquina, los circuitos, componentes dispositivos perifericos y , en general , todos los elementos mecánicos y eletrónicos que realiza el trabajo.
El SOFWARE es el conjunto de programas y codificaciones necesarias para hacer que el harware ejecute la tarea que nosotros deseamos.
Ambas ramas de la computadora se encuentran intimamente ligadas. E l sofware debe tener en cuenta las peculiaridades del funcionamiento del haware y el haware es diseñado teniendo en cuenta las posibles necesidades de los usuarios, que se plasmarán en sofware adecuado.
El hardware determina unas formas de programación y lenguaje determinados pero también el sofware exige una forma fisica concreta .
En el interior de la computadora se emplea como agrupación fundamental la palabra que es el número de bits con los que trabaja a la vez las unidades central del proceso.
Las letras del alfabeto , cifras y signos de puntuación se denominan en computación datos alfanuméricos : se codifican normalmente a razón de 1 byte por carácter.
Programas se codifican generalmente en un número de bits equivalente a la longitud de la palabra con que trabaja.
IMAGENES .
Las imagenes se dividen en puntos elementales , al igual que en la pantalla de televisión . Cada uno de ellos constituye un pixel { picture element o elemento de imagen } : cuantos más pixel empleamos más precisa en el espacio será la imagen.
Habitualmente las computadoras manejan los números binarios en dos formas distintas : el entero y el de coma flotante.
La unidad central de la computadora consta de tres fases tipos de componentes ; el procesador ,la memoria central , y los circuitos de interfase.
El procesador es el conjunto de circuitos que controla el funcionamiento de la computadora y realiza las operaciones con los datos.
La memoria central está compuesta por un conjunto de circuitos que adoptan unos valores de tensión equivalentes a la representación interna de los datos y las instrucciones que el procesador está utilizando en un momento dado.
Los circuitos de interfase , o simplemente interfases, son los circuitos que permiten al procesador tomar o suministrar información a los dispositivos periféricos , dicho de otra manera constituyen el medio fisico y lógico común y necesario de dos sistemas para intercambiar comunicación .Un ejemplo sería una computadora que envia datos a una impresora a través de una interfase.
BUSES.
Los componentes de la computadora están unidos entre si mediante un tipo de conexión eléctrica llamado bus, un bus consta de un grupo de conductores a los que están conectados todos los circuitos de la computadora susceptibles de recoger información del bus o de transmitirla.
En un circuito con microprocesador , las funciones de unidad de control y unidades aritméticas lógicas están integradas o incluidas en único circuito por lo que cabe hacer distinción entre los buses internos del microprocesador y los externos.
Existen microprocesadores con longitud de palabras de 4, 8,16, y 32 bits.
En la unidad central de proceso se pueden distinguir los registros internos , la unidad aritmética -lógica y la unidad de control.
UNIDAD DE CONTROL.
Este es el circuito que codifica las instrucciones leidas y da las órdenes oportunas a la unidad aritmética - lógica y a los circuitos externos..
UNIDAD ARITMÉTICA -- LÓGICA.
En la unidad aritmética-- lógica es donde se realizan los cálculos exigidos por el programa. Se trata de un calculador capaz de realizar un reducido número de operaciones aritméticas y lógicas - o lógico, negación , complemento o dos etc.
Las operaciones aritméticas y lógicas realizadas por el microprocesador en un registro interno llamado acumulador.
Registros internos son los registros de memoria incluidos dentro del propio microprocesador utilizados para sus operaciones.
LA MEMORIA.
Está constituida por un conjunto de circuitos donde se almacena , en forma de cargas eléctricas, los datos y programas con los que se está trabajando , su caracteristica principal, la capacidad, se expresa de dos modos distintos, según nos estemos refiriendo a la computadora en conjunto o a los circuitos integrados que componen la memoria.
MEMORIA ROM .
Contiene siempre el programa de inicialización y , en muchos casos, el sistema operativo o el programa, intérprete de algún lenguaje de programación.
MEMORIA RAM.
Están destinadas a acoger los distintos datos y programas con que se va a trabajar, su característica principal consiste en que es posible alterar el contenido de cualquiera de sus celdas sin necesidad de modificar ninguna de las demás.
Los circuitos de la computadora funcionan de modo sincrónico, es decir de acuerdo con las señales de un circuito oscilador de frecuencia constante llamado reloj.
Los dispositivos periféricos permiten a la computadora comunicarse con el exterior o almacenar información fuera de la memoria RAM,la cual se borra al desconectar la alimentación eléctrica.
TECLADO.
La pulsación de las teclas cierra unos contactos eléctricos que , a través de circuitos adecuados, se transforman en codigo , el cual no tiene porque corresponder a la representación interna del símbolo impreso sobre la tecla.
La transformación de los códigos de tecla en los caracteres correspondientes se hace por software , lo que permite volver a " asignar " las teclas o caracteres o instrucciones especiales.
EL SOFTWARE.
Se conoce como software al conjunto de programas , códigos y convenciones necesarias para la realización de una tarea por el mecanismo de la computadora.
Es el propio software el que se encarga de que la computadora busque cada tipo de información en el lugar adecuado.
¿ QUE ES UN PROGRAMA ?
Un programa es un conjunto de instrucciones que , ejecutados en un cierto orden , indican a la computadora las operaciones que debe realizar con los datos para obtener el resultado que deseamos.
La memoria de una computadora ofrece varios miles de celdas elementales, en cada una de las cuales puede almacenar una palabra que, como recordaremos , es el número de { bits} que puede tratar a la vez el microprocesador.
El sistema operativo corresponde al conjunto de operaciones estándar que es capaz de relizar, no a su adaptación a cada computadora.
Los programas se introducen en la computadora según un codigo { lenguaje } { pascal } que la unidad central de proceso de datos pueda entender.
Todo programa puede descomponerse en pequeños subprogramas individuales lo más independientes entre si que sea posible. Esta regla es una versión modificada de uno de los principios de la metodología cartesiana.
Antes de comenzar a escribir un programa es necesario hacer un esquema de su funcionamiento con el fin de asegurarse de que su concepción es correcta y se han tenido en cuenta todas las eventualidades.
{ rombo simboliza bifurcación de dos caminos }.
Su función consiste ,por tanto en tratar la información que se le suministra y proveer los resultados requeridos .La computación tiene como misión el proceso de la información con el fin de sintetizarla, combinarla, y ordenarla según las necesidades del usuario .
Una computadora actual emplea la electricidad como medio para representar la información , mediante una codificación digital binaria .
El HARDWAR es la parte fisica de la máquina, los circuitos, componentes dispositivos perifericos y , en general , todos los elementos mecánicos y eletrónicos que realiza el trabajo.
El SOFWARE es el conjunto de programas y codificaciones necesarias para hacer que el harware ejecute la tarea que nosotros deseamos.
Ambas ramas de la computadora se encuentran intimamente ligadas. E l sofware debe tener en cuenta las peculiaridades del funcionamiento del haware y el haware es diseñado teniendo en cuenta las posibles necesidades de los usuarios, que se plasmarán en sofware adecuado.
El hardware determina unas formas de programación y lenguaje determinados pero también el sofware exige una forma fisica concreta .
En el interior de la computadora se emplea como agrupación fundamental la palabra que es el número de bits con los que trabaja a la vez las unidades central del proceso.
Las letras del alfabeto , cifras y signos de puntuación se denominan en computación datos alfanuméricos : se codifican normalmente a razón de 1 byte por carácter.
Programas se codifican generalmente en un número de bits equivalente a la longitud de la palabra con que trabaja.
IMAGENES .
Las imagenes se dividen en puntos elementales , al igual que en la pantalla de televisión . Cada uno de ellos constituye un pixel { picture element o elemento de imagen } : cuantos más pixel empleamos más precisa en el espacio será la imagen.
Habitualmente las computadoras manejan los números binarios en dos formas distintas : el entero y el de coma flotante.
La unidad central de la computadora consta de tres fases tipos de componentes ; el procesador ,la memoria central , y los circuitos de interfase.
El procesador es el conjunto de circuitos que controla el funcionamiento de la computadora y realiza las operaciones con los datos.
La memoria central está compuesta por un conjunto de circuitos que adoptan unos valores de tensión equivalentes a la representación interna de los datos y las instrucciones que el procesador está utilizando en un momento dado.
Los circuitos de interfase , o simplemente interfases, son los circuitos que permiten al procesador tomar o suministrar información a los dispositivos periféricos , dicho de otra manera constituyen el medio fisico y lógico común y necesario de dos sistemas para intercambiar comunicación .Un ejemplo sería una computadora que envia datos a una impresora a través de una interfase.
BUSES.
Los componentes de la computadora están unidos entre si mediante un tipo de conexión eléctrica llamado bus, un bus consta de un grupo de conductores a los que están conectados todos los circuitos de la computadora susceptibles de recoger información del bus o de transmitirla.
En un circuito con microprocesador , las funciones de unidad de control y unidades aritméticas lógicas están integradas o incluidas en único circuito por lo que cabe hacer distinción entre los buses internos del microprocesador y los externos.
Existen microprocesadores con longitud de palabras de 4, 8,16, y 32 bits.
En la unidad central de proceso se pueden distinguir los registros internos , la unidad aritmética -lógica y la unidad de control.
UNIDAD DE CONTROL.
Este es el circuito que codifica las instrucciones leidas y da las órdenes oportunas a la unidad aritmética - lógica y a los circuitos externos..
UNIDAD ARITMÉTICA -- LÓGICA.
En la unidad aritmética-- lógica es donde se realizan los cálculos exigidos por el programa. Se trata de un calculador capaz de realizar un reducido número de operaciones aritméticas y lógicas - o lógico, negación , complemento o dos etc.
Las operaciones aritméticas y lógicas realizadas por el microprocesador en un registro interno llamado acumulador.
Registros internos son los registros de memoria incluidos dentro del propio microprocesador utilizados para sus operaciones.
LA MEMORIA.
Está constituida por un conjunto de circuitos donde se almacena , en forma de cargas eléctricas, los datos y programas con los que se está trabajando , su caracteristica principal, la capacidad, se expresa de dos modos distintos, según nos estemos refiriendo a la computadora en conjunto o a los circuitos integrados que componen la memoria.
MEMORIA ROM .
Contiene siempre el programa de inicialización y , en muchos casos, el sistema operativo o el programa, intérprete de algún lenguaje de programación.
MEMORIA RAM.
Están destinadas a acoger los distintos datos y programas con que se va a trabajar, su característica principal consiste en que es posible alterar el contenido de cualquiera de sus celdas sin necesidad de modificar ninguna de las demás.
Los circuitos de la computadora funcionan de modo sincrónico, es decir de acuerdo con las señales de un circuito oscilador de frecuencia constante llamado reloj.
Los dispositivos periféricos permiten a la computadora comunicarse con el exterior o almacenar información fuera de la memoria RAM,la cual se borra al desconectar la alimentación eléctrica.
TECLADO.
La pulsación de las teclas cierra unos contactos eléctricos que , a través de circuitos adecuados, se transforman en codigo , el cual no tiene porque corresponder a la representación interna del símbolo impreso sobre la tecla.
La transformación de los códigos de tecla en los caracteres correspondientes se hace por software , lo que permite volver a " asignar " las teclas o caracteres o instrucciones especiales.
EL SOFTWARE.
Se conoce como software al conjunto de programas , códigos y convenciones necesarias para la realización de una tarea por el mecanismo de la computadora.
Es el propio software el que se encarga de que la computadora busque cada tipo de información en el lugar adecuado.
¿ QUE ES UN PROGRAMA ?
Un programa es un conjunto de instrucciones que , ejecutados en un cierto orden , indican a la computadora las operaciones que debe realizar con los datos para obtener el resultado que deseamos.
La memoria de una computadora ofrece varios miles de celdas elementales, en cada una de las cuales puede almacenar una palabra que, como recordaremos , es el número de { bits} que puede tratar a la vez el microprocesador.
El sistema operativo corresponde al conjunto de operaciones estándar que es capaz de relizar, no a su adaptación a cada computadora.
Los programas se introducen en la computadora según un codigo { lenguaje } { pascal } que la unidad central de proceso de datos pueda entender.
Todo programa puede descomponerse en pequeños subprogramas individuales lo más independientes entre si que sea posible. Esta regla es una versión modificada de uno de los principios de la metodología cartesiana.
Antes de comenzar a escribir un programa es necesario hacer un esquema de su funcionamiento con el fin de asegurarse de que su concepción es correcta y se han tenido en cuenta todas las eventualidades.
{ rombo simboliza bifurcación de dos caminos }.
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