Una de las primera leyes de Isaac Newton es la ley de la inercia esto se demonina a todo cuerpo que se encuentran en un estado de reposo o conserva un movimiento uniforme y rectilineo, o tambien se puede llegar a que sea obligado a una fuerza inesperada a cambiar su estado.
podemos decir que un cuerpo no puede cambiar por si solo su estadado inicial esto ya sea en reposo o en movimiento rectilineo como ya la hemos mencionado.al menos que se aplique una fuerza neta sobre el.
Ejemplo de aplicacion de la inercia
un ejemplo es cuando estamos viajando en un bus y esta frena de golpe, por ende los pasajeros que se encuentran tienen a seguir su desplazamiento bruscamente hacia adelante debido a la fuerza que esta se esta se produjo.a la vista de otra persona que esta en la calle observando lo sucedido puede ver que los pasajeros se desplaza conjuntamente con el bus, con su misma velocidad. cuando esta frena.como no esta firmenente al suelo, continuan moviendose a la misma velocidad anterior .
Con este ejemplo podemos demostrar que la inercia tiende a conservar su estado de movimiento.
CONCEPTO
La inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de permaneces en su estado de reposo o movimiento, mientras no se le aplique sobre ellos alguna fuerza, o la resistencia que opone la matera al modificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay una fuerza actuando sobre él.
Esta indica que si un curepo dado no esta sujeta a la accion de la fuerza , mantrendra sin cambio su velocidad ( en magnitud y en direccion)
ECUACION
∑F = 0
APLICACION
Todos los cuerpos se mantienen firmes y constantes en su estado de reposo o de movimiento uniforme en línea recta, salvo que se vean forzados a cambiar ese estado por fuerzas impresas.
la aplicacion mas importate de la primera ley de Newton es encontrar el valor que actuan sobre una particula, apartir de la condicion de equilibrio.y podemos pantear que si una particula esta en equilibrio, se cumple que ∑F = 0 como la fuerza es una cantidad vectorial .
PROBLEMA
un cuadro de 2Kg se cuelga de un clavo como se muestra en la figura , de que manera que la cueradas que lo sostengan forman un angulo de 60°.¿cual es la tencion de cada segmento de la cuerda ?
SIMULADOR REFERENTE A LA 3ERA LEY DE NEWTON: Con la ayuda de simuladores, explora la Tercera Ley de Newton.
Para poder mantener un movimient curvilíneo es obligatorio aplicarle sobre el móvil o cuerpo alguna acción externa a la que se le llama fuerza (que es la que cuando actua sobre un cuerpo produce y mantiene una aceleración, cambiando la medida y dirección de la velocidad del cuerpo)
Esta ley también es llamada como de la masa (m) o de la aceleración (a) y dice: que la fuerza que se aplica sobre algun cuerpo es igual al producto de la masa inicial del cuerpo por la aceleración que le prioduce.
La fuerza es un magnitud vectorial, igual que la aceleración, por lo que se puede decir que tienen intensidad, dirección y sentido.
De Este concepto o enunciado podemos decir como conclusión que la aceleración de un cuerpo es proporcional a la fuerza que actúa sobre ese cuerpo, siendo la masa del cuerpo el coeficiente de proporcionalidad.
ECUACIÓN:
Donde: F es Fuerza m es masa y a es aceleración PROBLEMA DE LA 2DA LEY DE NEWTON:
Una bala de 5gr sale del cañon de un rifle con una rapidez de 320m/s. Qué fuerza ejercen los gases de expansión tras la bala mientras se mueve el cañon del rifle a 0.82m de longitud. suponga la aceleración constante y fricción despreciable.
respuesta: F=0.005*6244.02= 312.9N
APLICACIONES DE LA LEY: Las aplicaciones de la segunda ley de Newton son muchas se puede encontrar en diversos o distintos campos de estudio,es como la medicina, la zoología, la geología, la física, la química o la ingeniería.
En la medicina para saber la fuerza a la que estan sometidos nuestros huesos, ejemplo cuando recibimos un golpe en la pierna o en el brazo, si la fuerza es mayor y con mucha aceleración, el hueso podria fracturarse.
Un ejemplo muy demostrativo de esta Ley es el movimiento de un auto o carro. si se conoce la fuerza que el motor esta ejerciendo para que se pueda mover el carro se puede averiguar la aceleración que tiene al moverse , esto se logra gracias a la 2da Ley de Newton.
SIMULADOR REFERENTE A LA 2DA LEY DE NEWTON:
Este simulador nos muestra las 2 masas y el tiempo y la aceleración que tiene la una en arrastrar a la otra.
Esta ley es llamada ley de accion y reaccion porque hablamos de fuerza, masa ,aceleracion vectores e inercia ; en un sentido mas amplio, una fuerza no es es una cosa en si, sino que constituye una interferencia entre una cosa y otra . siempre que nosotrosaplicamos una fuerza sobre un objeto, estae objeto de igual manera hara una fuerza sobre nosotros , esta fuerza es igual a la magnitud pero de dirreccion contraria ,por lo que forma una interaccion simple.
EJEMPLO
Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.
La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta.
CONCEPTO
Estas fuerzas las ejercen todos los cuerpos que están en contacto con otro, así un libro sobre la mesa ejerce una fuerza de acción sobre la mesa y la mesa una fuerza de reacción sobre el libro. Estas fuerzas son iguales pero contrarias; es decir tienen el mismo modulo y sentido, pero son opuestas en direccion
ECUACION
APLICACION
Dice que a toda fuerza que se aplique sobre un cuerpo, corresponde otra de igual intensidad pero de sentido contrario.
Esta se puede ver en un proyector cuando esta se proyecta la inforamacon podemos ver que existe la tercera ley de Newton donde dice accion y reaccion .
La cinematica se trata del estudio de los movimientos de los cuerpos aunque no consideremos las causas que originan, solo se limita al estudio de su trayectoria en funcion de tiempo.
ademas estudia las leyes del movimiento de los cuerpos y sus elementos basicos que son:
Espacio: donde ocurre todos los fenomenos fisicos
Tiempo: una referencia cuya medida es identica para todos los observadores
Movil: punto material o particula.
podemos decir que la magnitudes que define mejor a la cinematica es la posicion,velocidad,aceleracion.
Posicion: es un lugar donde se encuentra un movil en un istante de tiempo. por lo general suelen representar con un vector si nos dan el tiempo podremos aplicar para los calculos de la cimematica.
Velocidad : es la variacion de la posicion con el tiempo que nos indica si un movil se mueve es decir si cambia su posicion a medida que varioa el tiempo.
Aceleracion: la aceleracion es la variacion de la velocidad en la unidad de tiempo y encuanto varia la velocidad .
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME
Un movimiento rectilineo es cuando un movil describe su trayectoria recta y es uniforme, cuando su velocidad es constante en el tiempo su aceleracion es nula,esto se aplica en el MRU.
El MRU se caracteriza por :
El en movimiento que se realiza es una sola direccion en el eje horizontal
Velocidad constante implicaca magnitud y direccion inalterables
La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez es decir el movimiento no presenta aceleracion.
para calcular la distancia recorrida se multiplica la mangnitud de la velocidad o tambien la rapidez por el tiempo transcurrido .esta relacion no es aplicable si la trayectori no es rectilinea con tal que la rapidez o modulo de la velocidad esa constante.
por lo tanto el movimiento puede considerse en dos sentidos, una velocidad negativa representado movimiento en direccion contraria al sentido que convencionalmente hayamos adoptado como positiva.
APLICACION DEL MRU EN NUESTRA VIDA DIARIA
En nuestra vida diaria aplicamos el mru cuando estamos viajando en un medio de transporte ya de de esta manera se cumple una de las caracteristicas principales que tiene que es cuando el movimiento se realiza en forma horizontal.
tambien la aplicamos cuando nos estamos sepillando los dientes ya que hacemos una movimiento vertical y cuando viajamos en un avion debido a que gran parte de su trayectoria es en linea recta .
ARTICULO N 2
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME VARIADO
Este movimiento es diferente en cuanto al mru ya que la velocidad varia .pero esta varia a su vez en cierto orden , es decir que cambia un mismo intervalo en una misma cantidad de tiempo .
se caracteriza por que el movil se mueve en linea recta y su velocidad aumenta en cantidaddes iguales en intervalo de tiempo iguales
una de las teoria es que si el movil aumenta , en le M.R.U.V. se dice que el movimiento es acelerado, y el signo de la aceleracion sera positiva o si la velocidad del movil disminuye se dice que el movimiento es retardado, y el signo de la aceleracion sera negativa
En el M.R.U.V la velocidad experimenta variaciones constante en cada unidad de tiempo, a la relacion de estas dos magnitudes se le llama aceleracion.
APLICACION DEL M.R.U.V EN LA VIDA DIARIA
Un ejemplo en nuestra vida diaria de M.R.U.V es cuando dejamos caer sin resistencia un objeto .acelera uniformmente un ritmo y va en linea recta al subir hara lo mismo pero con aceleracion negativa.
Cuando se tiene cantidades muy grandes de una unidad fundamental (gramo, metro), es necesario utilizar múltiplos y submúltiplos, los cuales son prefijos (letras o silabas) que el sistema internacional de unidades emplea para expresar la cantidad de unidad.
Se colocan estos prefijos antepuestos a la unidad que se está manejando, al hacer esto se indica los múltiplos o submúltiplos de esta unidad, cada prefijo tiene su simbología la cual lo hace único.
Ejemplo:
La distancia entre la ciudad A y la ciudad B es de 3 000 metros, expresar su múltiplo o submúltiplo de dicha cantidad.
Protocolo de solución.
Se tienen 3000 metro; si se observa la tabla de abajo se encuentran los prefijos definido por el SI para obtener el resultado se hace lo siguiente para facilitar la solución:
3*103 metros.
Se separan los dos términos.
3 103
Se busca el 10^3 en la lista de prefijos y se toma el símbolo, como son metros de antepone el símbolo a la unidad, es decir:
3 km.
O si se prefiere el nombre se hace lo mismo pero se escoge el nombre del prefijo.
Reglas de escritura de los símbolos y nombres de las unidades de medida
Los símbolos de las unidades de medida se escriben en minúsculas excepto si derivan de un nombre propio, en cuyo caso la primera letra es mayúscula. Como excepción se permite el uso de la letra L en mayúscula o l en minúscula como símbolos del litro, a fin de evitar la confusión entre la cifra 1 (uno) y la letra l (ele).
Los símbolos de las unidades de medida son entidades matemáticas y no abreviaturas. Por tanto, no van seguidos de un punto, salvo al final de una frase, ni se usa el plural, ni se pueden mezclar símbolos de unidades con nombres de unidades en una misma expresión, pues los nombres no son entidades matemáticas.
Así pues, por ejemplo, los símbolos «kg.», «Kg.», «gr», «grs.» y cualquier otra variante no son válidos.
Unidades básicas del SI
Notación Científica Y Prefijos
Cuando el resultado de una operación llega a ser un número muy grande o
muy pequeño de manera que anotarlo sería un tanto complicado o no muy formal se
utiliza la notación científica, ya que este tipo de notación hace que la
expresión del resultado sea pequeña y compacta a diferencia de la notación
convencional la cual la expresión de numero puede llegar a ser obscena
matemáticamente hablando.
Ejemplo:
El
resultado de una operación fue el numero 50 000 000 reducir su expresión
utilizando la notación científica.
Protocolo
de solución.
Ese valor
se puede obtener al multiplicar 5 x 10 y después el resultado por 10 y así
hasta hacerlo 7 veces, por el concepto de la relación anterior se puede llegar
a la siguiente conclusión;
5*10*10*10*10*10*10*10=
50 000 000 por lo tanto;
5*107 =
50 000 000
La
notación científica de 50
000 000 es 5*107.
Análisis dimensional
El análisis dimensional es una herramienta que permite simplificar el estudio de cualquier fenómeno en el que estén involucradas muchas magnitudes físicas en forma de variables independientes. Su resultado fundamental, el teorema de Vaschy-Buckingham (más conocido por teorema ) permite cambiar el conjunto original de parámetros de entrada dimensionales de un problema físico por otro conjunto de parámetros de entrada adimensionales más reducido. Estos parámetros adimensionales se obtienen mediante combinaciones adecuadas de los parámetros dimensionales y no son únicos, aunque sí lo es el número mínimo necesario para estudiar cada sistema. De este modo, al obtener uno de estos conjuntos de tamaño mínimo se consigue:
Analizar con mayor facilidad el sistema objeto de estudio
Reducir drástica mente el número de ensayos que debe realizarse para averiguar el comportamiento o respuesta del sistema.
El análisis dimensional es la base de los ensayos con maquetas a escala reducida utilizados en muchas ramas de la ingeniería, tales como la aeronáutica, la automoción o la ingeniería civil. A partir de dichos ensayos se obtiene información sobre lo que ocurre en el fenómeno a escala real cuando existe semejanza física entre el fenómeno real y el ensayo, gracias a que los resultados obtenidos en una maqueta a escala son válidos para el modelo a tamaño real si los números dimensionales que se toman como variables independientes para la experimentación tienen el mismo valor en la maqueta y en el modelo real. Así, para este tipo de cálculos, se utilizan ecuaciones dimensionales, que son expresiones algebraicas que tienen como variables a las unidades fundamentales y derivadas, las cuales se usan para demostrar fórmulas, equivalencias o para dar unidades a una respuesta.
Finalmente, el análisis dimensional también es una herramienta útil para detectar errores en los cálculos científicos e ingenieriles. Con este fin se comprueba la congruencia de las unidades empleadas en los cálculos, prestando especial atención a las unidades de los resultados.
Conversion de unidades
La conversión de unidades son las transformaciones de una magnitud física, expresada en una cierta unidad de medida, en otra equivalente, que puede ser del mismo sistema de unidades o no. Este proceso suele realizarse con el uso de los factores de conversión y las tablas de conversión en la física
Frecuentemente basta multiplicar por una fracción (factor de una conversión) y el resultado es otra medida equivalente, en la que han cambiado las unidades. Cuando el cambio de unidades implica la transformación de varias unidades se pueden utilizar varios factores de conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida equivalente en las unidades que buscamos, por ejemplo si queremos pasar 8 metros a yardas, lo primero que tenemos que hacer, es conocer cuánto vale una yarda en metros para poder transformarlo, en donde, una yarda(yd)= 0,914m, luego dividir 0,914 entre 8 y nos daría como resultado 0,11425yardas.
) permite cambiar el conjunto original de parámetros de entrada dimensionales de un problema físico por otro conjunto de parámetros de entrada adimensionales más reducido. Estos parámetros adimensionales se obtienen mediante combinaciones adecuadas de los parámetros dimensionales y no son únicos, aunque sí lo es el número mínimo necesario para estudiar cada sistema. De este modo, al obtener uno de estos conjuntos de tamaño mínimo se consigue: