UNIDAD 2 MOVIMIENTO MECANICO, UNA CAMBIO FUNDAMENTAL
El MOVIMIENTO MECÁNICO
En física clásica movimiento mecánico es el fenómeno físico que se define como todo cambio de posición en el espacio que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria. La descripción y estudio del movimiento de un cuerpo exige determinar su posición en el espacio en función del tiempo. Para ello es necesario un sistema de referencia o referencial.
TIPOS DE MOVIMIENTO
CLASIFICACIÓN DE MOVIMIENTOS ATENDIENDO AL COMPORTAMIENTO DE SUS PARTES
En general, los movimientos pueden estar asociados a la deformación de los cuerpos, o no. Aquellos en que los cuerpos no se deforman pueden ser de traslación o de rotación.
Traslación: Todos los puntos del cuerpo se mueven de igual modo (describen trayectorias iguales, tienen igual valor de velocidad).
Rotación: Los puntos ubicados a diferentes radios, describen circunferencias diferentes con un centro común y se mueven con diferentes velocidades.
Es posible que un cuerpo realice un movimiento complejo, compuesto por los diversos tipos mencionados anteriormente.
En general, los movimientos pueden estar asociados a la deformación de los cuerpos, o no. Aquellos en que los cuerpos no se deforman pueden ser de traslación o de rotación.
La cinemática es la rama de la mecánica clásica que se ocupa del estudio de las leyes del movimiento de los cuerpos, independientemente y sin tener en cuenta aquellas causas que lo producen, es decir, la cinemática, se centra y limita a estudiar la trayectoria de un cuerpo en función del tiempo. La palabra cinemática, tiene su origen en un término griego que justamente significa en ese idioma mover.
¨Por: Cinematik3D
SISTEMA DE REFERENCIA
Un sistema es un conjunto de elementos que interactúan y mantienen interrelaciones entre sí. El concepto dereferencia, por su parte, se vincula a una alusión o a la relación que una cosa tiene con otra diferente.
Un sistema de referencia es un punto y un sistema de ejes, que suponemos fijos en el Universo, y que se toman como referencia para medir la distancia a la que se encuentra el objeto.
http://www.educaplus.org/game/sistemas-de-referencia
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¨Por: Cinematik3D
TRAYECTORIA
Del francés trajectoire, la trayectoria es el recorrido que describe un objeto que desplaza por el espacio.
Cuando un cuerpo se mueve recorre un línea que puede ser recta o curva. Esa línea se llama TRAYECTORIA.
DISTANCIA
Del latín distantia, la distancia es el trayecto espacial o el periodo temporal que separa dos acontecimientos o cosas. Se trata de la proximidad o lejanía que existe entre objetos o eventos.
La distancia es una magnitud que mide la relación de lejanía o cercanía entre dos cuerpos, objetos o individuos.
DESPLAZAMIENTO
El desplazamiento es la distancia en línea recta entre la posición inicial y final.
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Por: Cinematik3D
RAPIDEZ
Rapidez es la cualidad de aquel o aquello que es rápido (y que, por lo tanto, se desplaza a mucha velocidad). Puede decirse, por lo tanto, que la rapidez refleja el vínculo entre un cierto trayecto recorrido y el tiempo que llevó atravesar la distancia en cuestión.
La rapidez o putilidad promedio es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en completarla
VELOCIDAD
Del latín velocĭtas, la velocidad es la prontitud en el movimiento.
La velocidad también es un magnitud física vectorial que refleja el espacio recorrido por un cuerpo en una unidad de tiempo. El metro por segundo (m/s) es su unidad en el Sistema Internacional.
http://www.educaplus.org/movi/2_5velocidad.html
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Por: Cinematik3D
ACELERACIÓN
La aceleración es la consecuencia del verbo acelerar, vocablo de origen latino, proveniente de “celer” que significa ir más rápido.
En Física se conoce como aceleración el cambio que sufre la velocidad de un cuerpo en determinado tiempo. Se necesita saber su dirección, magnitud y sentido, por tratarse de una magnitud vectorial que establece una relación entre las variaciones de velocidad y el tiempo en que tardan en producirse.. En el sistema internacional la unidad es el m/s2.
http://www.educaplus.org/movi/2_6aceleracion.html
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Por: Cinematik3D
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Antecedentes de la Dinámica Newtoniana
La primera contribución importante se debe a Aristóteles. Aristóteles define, el movimiento, lo dinámico (το δυνατόν), como "La realización acto, de una capacidad o posibilidad de ser potencia, en tanto que se está actualizando". El problema está en que Aristóteles invierte el estudio de la cinemática y dinámica, estudiando primero las causas del movimiento y después el movimiento de los cuerpos. Este error dificultó el avance en el conocimiento del fenómeno del movimiento hasta, en primera instancia, San Alberto Magno, que fue quien advirtió este error, y, en ultima instancia hasta,Galileo Galilei e Isaac Newton. De hecho, Thomas Bradwardine, en 1328, presentó en su De proportionibus velocitatum in motibus una ley matemática que enlazaba la velocidad con la proporción entre motivos a fuerzas de resistencia; su trabajo influyó la dinámica medieval durante dos siglos, pero, por lo que se ha llamado un accidente matemático en la definición de «acrecentar», su trabajo se descartó y no se le ha dio reconocimiento histórico en su día
Ya con Galileo sus experimentos sobre cuerpos uniformemente acelerados condujeron a Newton a formular sus leyes fundamentales del movimiento, las cuales presentó en su obra principal Philosophiae Naturalis Principia Mathematica Los científicos actuales consideran que las leyes que formuló Newton dan las respuestas correctas a la mayor parte de los problemas relativos a los cuerpos en movimiento, pero existen excepciones. En particular, las ecuaciones para describir el movimiento no son adecuadas cuando un cuerpo viaja a altas velocidades con respecto a la velocidad de la luz o cuando los objetos son de tamaño extremadamente pequeños comparables a los tamaños moleculares.
La comprensión de las leyes de la dinámica clásica le ha permitido al hombre determinar el valor, dirección y sentido de la fuerza que hay que aplicar para que se produzca un determinado movimiento o cambio en el cuerpo. Por ejemplo, para hacer que un cohete se aleje de la Tierra, hay que aplicar una determinada fuerza para vencer la fuerza de gravedad que lo atrae; de la misma manera, para que un mecanismo transporte una determinada carga hay que aplicarle la fuerza adecuada en el lugar adecuado.
FUERZA
Su palabra proviene del latín fortia. La fuerza es la capacidad para realizar un trabajo físico o un movimiento, así como también la potencia o esfuerzo para sostener un cuerpo o resistir un empuje. Los efectos que puede tener una fuerza son que un cuerpo se deforme (por ejemplo, si apretamos o estiramos un trozo de goma de mascar); que un cuerpo permanezca en reposo (por ejemplo, para mantener estirado un puente, hay que hacer fuerza sobre él), y que cambie su estado de movimiento (ya sea cuando el objeto este estático, o acelerarlo o frenarlo cuando se esté moviendo).
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LEYES DE NEWTON
Isaac Newton (1642 - 1727), nacido el año que murió Galileo, es el principal arquitecto de la mecánica clásica, la cual se resume en sus tres leyes del movimiento.
De manera Generalizada, las 3 leyes de Sir Isaac Newton son:
Primera Ley o Ley de Inercia | Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él. |
Segunda ley o Principio Fundamental de la Dinámica | La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración. |
Tercera ley o Principio de acción-reacción | Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto. |
1RA LEY DE NEWTON
Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza neta sobre él. Newton toma en cuenta, sí, que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva.
Si la fuerza resultante que actúa en una partícula es cero, la partícula permanecerá en reposo (si inicialmente se encuentra en reposo) o se moverá con velocidad constante en un movimiento rectilíneo (si inicialmente se encontraba en movimiento)
2DA. LEY DE NEWTON
Si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, la partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la fuerza resultante y la dirección de dicha fuerza.
3ERA, LEY DE NEWTON
Las fuerzas de acción y reacción entre cuerpos en contacto tienen la misma magnitud, misma línea de acción y sentidos opuestos.
APLICACIONES DE LA LEY DE NEWTON
LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL
La ley de gravitación universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Esta fue presentada por Isaac Newton en su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, publicado en 1687, donde establece por primera vez una relación cuantitativa (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa.
por : Vicente Torres
Por: Institweet
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ROZAMIENTO DE LOS CUERPOS
La fuerza normal, reacción del plano o fuerza que ejerce el plano sobre el bloque depende del peso del bloque, la inclinación del plano y de otras fuerzas que se ejerzan sobre el bloque. Supongamos que un bloque de masa m está en reposo sobre una superficie horizontal, las únicas fuerzas que actúan sobre él son el peso mg y la fuerza y la fuerza normal N. De las condiciones de equilibrio se obtiene que la fuerza normal N es igual al peso mg N=mg
FUERZA DE ROZAMIENTO
Fuerza de rozamiento es toda fuerza opuesta al movimiento, la cual se manifiesta en la superficie de contacto de dos cuerpos siempre que uno de ellos se mueva o tienda a moverse sobre otro.
La causa de la existencia de esta fuerza es la siguiente: las superficies de los cuerpos, incluso las de los aparentemente lisos, no son lisas; presentan una serie de asperezas que, al apoyar un cuerpo sobre otro, encajan entre sí, lo que obliga a la aplicación de una fuerza adicional a la del movimiento para conseguir vencer el anclaje. Por lo tanto, la fuerza efectiva que hará que un objeto se mueva será: Fefectiva=Faplicada+Frozamiento.
El rozamiento es independiente de la velocidad y del valor de la superficie de los cuerpos en contacto. Esta fuerza depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto y del grado de pulimento de sus superficies. Es proporcional a la fuerza que actúa sobre el móvil perpendicularmente al plano de movimiento. A ésta última se la denomina fuerza normal (N).
La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto y es una fuerza muy importante cuando se estudia el movimiento de los cuerpos. Es la causante, por ejemplo, deque podamos
andar(cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento, hielo, por ejemplo, que por una superficie con rozamiento como, por ejemplo, un suelo rugoso).
Existe rozamiento incluso cuando no hay movimiento relativo entre los dos cuerpos que están en contacto. Hablamos entonces de Fuerza de rozamiento estática. Por ejemplo, si queremos empujar un armario muy grande y hacemosuna fuerza pequeña, el armario no se moverá. Esto es debido a la fuerza de rozamiento estática que se opone al movimiento. Si aumentamos la fuerza con laque empujamos, llegará un momento en que superemos está fuerza de rozamiento yserá entonces cuando el armario se pueda mover, tal como podemos observar enla animación que os mostramos aquí. Una vez que el cuerpo empieza a moverse,hablamos de fuerza de rozamiento dinámica. Esta fuerza de rozamientodinámica es menor que la fuerza de rozamiento estática.La experiencia nos muestra que:
- la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos no depende del tamaño de la superficie de contacto entre los dos cuerpos, pero sí depende de cúal sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales la formen y si es más o menos rugosa.
- la magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos en contacto es proporcional a la normal entre los doscuerpos, es decir:Fr = m·Ndonde m es lo que conocemos como coeficiente de rozamiento.
Coeficiente de rozamiento:
Coeficiente de rozamiento de un cuerpo sobre otro es la relación que existe entre la fuerza de rozamiento y la que actúa sobre el móvil perpendicularmente a su plano de deslizamiento.
Hay dos coeficientes de rozamiento: el estático, me, y el cinético, mc, siendo el primero mayor que el segundo:
me > mc
-Rozamiento dinámico, que da origen a la fuerza que se opone al movimiento del cuerpo cuando éste ya se mueve.
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FUERZA DE ROZAMIENTO EN EL PLANO HORIZONTAL
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Por: Profe julio
Por: Sergio Llanos Gonzales
Por: Profesor10demates
FUERZA DE ROZAMIENTO EN EL PLANO INCLINADO
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Por: Jorge Cogollo
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LEY DE HOOKE
Cuando estiramos o comprimimos un muelle, la fuerza recuperadora es directamente proporcional al cambio de longitud Dx respecto de la posición de equilibrio:
F = −k Dx
siendo k una constante de proporcionalidad, denominada constante elástica del muelle. El signo menos en la ecuación anterior se debe a que la fuerza recuperadora es opuesta a la deformación.
https://issuu.com/panelitadiaz/docs/teoria_de_la_elasticidad_
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La energía potencial elástica correspondiente a la anterior fuerza es igual a:
Ep(x) = 1/2 k Dx2
Por: Eusebio Molina Rodriguez
Por: Profesor10demates
Por: Profesor10demates
Por: Profesor10demates
