10 septiembre 2010

LA MECÁNICA

La Mecánica es la rama de la física que describe el movimiento de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas.

LAS TRES LEYES DE NEWTON:

1- A esta ley se le llama a veces ley de la inercia, y da cuenta de un hecho por todos conocido: los objetos tienden a seguir a la misma velocidad y en la misma dirección, eso del cambio no va con ellos.
Claro, a alguno de vosotros os parecerá extraño y diréis, con toda la razón, ``pues si yo lanzo algo lo que veo siempre es que tiende a pararse''. Tenéis toda la razón, por ese motivo voy a modificar un poco la explicación de la primera ley de Newton y os diré, por ejemplo, que los objetos tienden a seguir a la misma velocidad y en la misma dirección cuando no haya una fuerza actuando sobre ellos.
2- La segunda ley de Newton es una fórmula que dice $ F=ma$ , ya está.
Vale, os cuento algo más, $ F$ es la fuerza que actúa sobre el objeto, $ m$ es la masa del objeto sobre el que actúa la fuerza y $ a$ es la aceleración que adquiere el objeto por culpa de la fuerza.
3- Le suelen llamar ley de acción-reacción y la suelen denotar como $ F_{1\rightarrow2}=-F_{2\rightarrow1}$ , lo cual es equivalente a decir que si un objeto $ A$ ejerce una fuerza contra un objeto $ B$ , entonces el objeto $ B$ejerce exactamente la misma fuerza contra el objeto $ A$ , pero en sentido contrario.
La masa de un objeto que suele ser constante, ante la variación en la velocidad y/o dirección de los objetos se traduce en una aceleración.



SUS CLASES:




* la mecánica clásica: se subdivide en Cinemática (también llamada Geometría del movimiento), que se ocupa del movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo originan el movimiento de cambio de posición.

* Energía cinética: relativa al movimiento.

* Energía potencial: la asociada a la posición dentro de un campo de fuerzas conservativo. Por ejemplo, está la Energía potencial gravitatoria y la Energía potencial elástica (o energía de deformación, llamada así debido a las deformaciones elásticas). Una onda también es capaz de transmitir energía al desplazarse por un medio elástico.







02 septiembre 2010

CANTIDADES VECTORIALES

Fuerza, Aceleracion, Desplazamiento, Peso

Cantidades Escalares
-Tiempo, Rapidez, Masa, Longitud, Densidad, Espacio, Volumen.

Desplazamiento = metro (m).
Velocidad Media = metro (m/s).
Peso = m*g.
Gravedad = 9,8 (m/s^2).


Para algunas cantidades físicas tales como el desplazamiento, la velocidad y la fuerza, la dirección y el sentido son tan importantes como la magnitud, por lo que es necesario distinguir entre cantidades escalares y cantidades vectoriales.
CANTIDADES ESCALARES
Son aquellas que sólo requieren para su determinación una magnitud.
Ejemplo. masa, potencia, energía


CANTIDADES VECTORIALES

Son aquellas que necesitan, para ser determinadas, de una magnitud, una dirección y un sentido.
Ejemplo. desplazamiento, velocidad, fuerza, etc.
Las cantidades vectoriales se representan gráficamente mediante una flecha llamada vector.
Un vector es un segmento de recta dirigido que posee un punto de origen, cabeza o flecha (sentido), dirección (ángulo de inclinación respecto de la horizontal) y metrización (valor numérico)
COMPONENTES RECTANGULARES DE UN VECTOR
Todo vector que no coincida con los ejes horizontales (X) y vertical (Y), puede descomponerse en dos componentes rectangulares: una, según la dirección del eje horizontal “x” y otra según la dirección del eje vertical “y”.
Ejemplo.


Las componentes rectangulares del vector a son:
a
x componente horizontal.
a
y componente vertical.

CÁLCULO DE LAS COMPONENTES RECTANGULARES
Observa que la componente rectangular ax horizontal forma el ángulo α con el vector a. De manera que para hallar el valor numérico de las componentes se tiene:


Estas relaciones son válidas siempre y cuando el ángulo α se mida con respecto al eje horizontal X.
Ejemplo. Hallar las componentes rectangulares de un vector que forma con la horizontal 30º y mide 5 unidades.
De acuerdo a las relaciones anteriores:


SUMA DE VECTORES
Para sumar dos vectores existen dos métodos:
-
Método gráfico: Llamado ley del paralelogramo; con este método sólo es posible sumar DOS vectores, y a menos que se realice una medida exacta con transportador y regla, solamente sirve para determinar la dirección del vector resultante. Es conveniente anotar que para sumar vectores, estos deben aplicarse sobre el mismo punto. Los vectores que se desea sumar se colocan de tal forma que sus orígenes coincidan; se construye el paralelogramo que determina estos dos vectores, y el vector resultante estará determinado por la diagonal que va desde el origen de los dos vectores hasta el vértice opuesto del paralelogramo.

Ejemplo. Sumar los vectores a y b:


Entonces:

- Método analítico: Utilizando este método es posible sumar cualquier número de vectores. Consiste en ubicar en el plano cartesiano los vectores dados de manera que coincidan sus puntos de origen con el origen del plano cartesiano; luego se hallan las componentes rectangulares de cada vector, a continuación se suman las respectivas componentes, es decir, las componentes en x y las componentes en y. Finalmente, mediante el teorema de Pitágoras, se halla la resultante o suma que será:

Ejemplo.
Sumar analíticamente los vectores de la figura.


Solución: Se determinan las componentes rectangulares en x de cada vector:

Se hallan las componentes rectangulares en y de cada vector:

Se hallan las respectivas sumas algebraicas de las componentes:
Se calcula la resultante o suma final:

Para determinar el ángulo θ de la resultante:

De donde:



Ejemplo:

01 septiembre 2010

MOVIMIENTO UNIFORME ACELERADO


En este tipo de movimiento sobre la partícula u objeto actúa una fuerza que puede ser externa o interna.

En este movimiento la velocidad es variable, nunca permanece constante; lo que si es constante es la aceleración.

Entenderemos
como aceleración la variación de la velocidad co
n respecto al tiempo. Pudiendo ser este cambio en la magnitud, en la dirección o en ambos.
Velocidad inicial Vo (m/s)
Velocidad final Vf (m/s)
Aceleración a (m/s2)
Tiempo t (s)
Distancia d (m)

FORMULAS:


Vf= Vo + at

Vf2= Vo2 + 2at

d= Vo*t + 1/2 a*t2