Presentacion Defeniniciones

Presentacion de power point sobre los siguientes temas:

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- Vectores Cartesianos
- Vectores Unitarios
- Ángulos Directores
- Vector de posicione
- Producto escalar
- Ley se Seno
- Leyes de Coseno

LEYES DE NEWTON

PRIMERA LEY DE NEWTON

“Toda partícula, inicialmente en reposo, o moviéndose en una línea recta con velocidad constante, permanecerá en ese estado siempre que no esté sujeta a una fuerza neta distinta de cero"

Esta ley es conocida como la ley de inercia y explica que para modificar el estado de movimiento de un cuerpo es necesario actuar sobre él. Definimos una nueva magnitud vectorial llamada momento lineal (o cantidad de movimiento) p de una partícula:

SEGUNDA LEY DE NEWTON
“Toda partícula, sujeta a una fuerza neta F, experimenta una aceleración a que tiene la misma dirección que la fuerza, y una magnitud directamente proporcional a la fuerza.”

Cuando una partícula no está sometida a ninguna fuerza, se mueve con momento lineal constante (Primera Ley).

Sustituyendo la definición de momento lineal y suponiendo que la masa de la partícula es constante, se llega a otra expresión para la Segunda Ley:

TERCERA LEY DE NEWTON

“Las fuerza mutuas de acción y reacción entre dos partículas son iguales, opuestas y colineales.” 

Siempre que un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este segundo cuerpo ejerce una fuerza igual y de sentido contrario sobre el primero.

PRINCIPIO DE TRANSMISIBILIDAD

 Establece que las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido permanecerán inalteradas si una fuerza F que actúa en un punto dado de ese cuerpo se reemplaza por una fuerza F' que tiene la misma magnitud y dirección, pero que actúa en un punto distinto, siempre y cuando las dos fuerzas tengan la misma línea de acción

Las dos fuerzas F y F', tienen el mismo efecto sobre el cuerpo rígido y se dice que son equivalentes. Este principio establece que la acción de una fuerza puede ser transmitida a lo largo de su línea de acción, lo cual está basado en la evidencia experimental; no puede ser derivado a partir de las propiedades establecidas hasta ahora en este libro y, por tanto, debe ser aceptado como una ley experimental.

BIBLIOGRÁFIA

http://estaticajoo.blogspot.com/2009/03/cuerpos-rigidos-principio-de.htm

Principio de equivalencia

La idea base del principio de equivalencia de la relatividad General es la equiparación entre aceleración y gravedad.

es el principio físico de la relatividad general y de varias otras teorías métricas de la gravedad. El principio afirma que: "un sistema inmerso en un campo gravitatorio es puntualmente indistinguible de un sistema de referencia no inercial acelerado".

Este principio fue utilizado por Albert Einstein para intuir que la trayectoria de las partículas en caída libre en el seno de un campo gravitatorio depende únicamente de la estructura métrica de su entorno inmediato o, lo que es igual, del comportamiento de los metros y los relojes patrones en torno suyo.

Formalmente suelen presentarse tres tipos de principio de equivalencia para formular las leyes del movimiento de los cuerpos:

·         Débil o Principio de Equivalencia de Galileo.

·         Principio de Equivalencia de Einstein.

·         Principio de Equivalencia Fuerte.

CANTIDAD DE MOVIMIENTO

La cantidad de movimiento, momento lineal, ímpetu es una magnitud fisica fundamental de tipo vectorial que describe el movimiento  de un cuerpo en cualquier teoría mecanica.

La definición concreta de cantidad de movimiento difiere de una formulación mecánica a otra: en mecánica newtoniana se define para una partícula simplemente como el producto de su masa por la velocidad, admite formas más complicadas en sistemas de coordenadas no cartesianas, en la teoría de la relatividad la definición es más compleja aún cuando se usen sistemas  inerciales, y en mecánica cuántica su definición requiere el uso de operadores auto adjuntos definidos sobre espacio vectorial  de dimensión infinita.

La cantidad de movimiento sirve, por ejemplo, para diferenciar dos cuerpos que tengan la misma velocidad, pero distinta masa. El de mayor masa, a la misma velocidad, tendrá mayor cantidad de movimiento.
P=MV

m =  Masa
v  =  Velocidad (en forma vectorial)
p  =  Vector cantidad de movimiento

BIBLIOGRAFIAS

https://books.google.com.mx/booksid=cGTl99kok9UC&pg=PA1426&dq=definicion+de+cantidad+del+movimiento+en+fisica&hl=es419&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=definicion%20de%20cantidad%20del%20movimiento%20en%20fisica&f=false

MASA

es una magnitud que expresa la cantidad d materia de un cuerpo, medida por la inercia  de este, que determina la aceleración producida por una fuerza que actúa sobre él.¹ Es una propiedad extrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial  y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el sistema internacional de unidades es el kilogramo (kg). 

MASA INERCIAL

Como masa inercial o masa inerte se denomina aquella magnitud física que indica la resistencia u oposición que ofrece un cuerpo ante un cambio de velocidad

Es la magnitud de un cuerpo, cuyo efecto observable es que este cuerpo requiere cierta fuerza para acelerarlo. 

Esta fuerza f  es directamente proporcional a la cantidad de masa inercial m_i y es directamente proporcional a la cantidad de aceleración a. Lo anterior se puede expresar:

                                                           (f ) ~ (m_i) · (a)

 El SI  emplea la unidad newton para la fuerza, la unidad kilogramo para la masa inercial, la unidad metro para la distancia y la unidad derivada metro / segundo² para la aceleración. 

BIBLIOGRÁFIA

https://books.google.com.mx/booksid=Z0xl_NYV8n8C&pg=PA145&dq=definicion+de+masa+en+fisica&hl=es419&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=definicion%20de%20masa%20en%20fisica&f=false

TIEMPO

Es una medida, que establece la duración de las cosas susceptibles de cambio, determinando la existencia de un tiempo presente, futuro. Existen sucesos simultáneos, sucedidos en el mismo lapso temporal. Este juego de palabras, ha sido objeto de curiosidad e impotencia para el hombre a lo largo de su existencia en el mundo, pues es imposible detenerlo o recuperarlo.

El equilibrio estudia las fuerzas en los sistemas físicos en equilibrio estático, es decir, en un estado en el que las posiciones relativas de los subsistemas no varían con el tiempo.

La primera ley de Newton implica que la red de la fuerza y el par neto (también conocido como momento de fuerza de cada organismo en el sistema es igual a cero.

De esta limitación pueden derivarse cantidades como la carga o la presión. 

ESPACIO

 Es el área donde se encuentran los objetos y en el que los eventos que ocurren tienen una posición y dirección relativa. El espacio físico es habitualmente concebido con tres dimensiones lineales, aunque los físicos modernos usualmente lo consideran, con el tiempo, como de cuatro dimensiones y lo denominan espacio-tiempo.

Es habitualmente concebido con tres dimensiones lineales, aunque los físicos modernos usualmente lo consideran, con el tiempo, como de cuatro dimensiones 

Definicion de equilibrio

EQUILIBRIO

Es un estado de estabilidad, o de balanceo/compensación entre los atributos o características de d/os cuerpos o de dos situaciones. 

Es el estado de un cuerpo cuando la suma de todas las fuerzas y momentos que actúan en él se contrarrestan.

Decimos que alguien o algo está en equilibrio cuando, a pesar de tener poca base de sustentación, se mantiene de pie sin caerse. En este sentido, sinónimos de equilibrio son contrapeso, compensación o estabilidad.

En el campo de la física y la ingeniería encontramos tres tipos de equilibrios, el termodinámico que se refiere a la situación de un sistema físico en el cual sus factores externos y procesos internos no producen cambios de temperatura o presión.

Bibliográfia:

https://books.google.com.mx/booksid=SQIjKjpZwY8C&pg=PA9&dq=definicion+de+equilibrio&hl=es-419&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=definicion%20de%20equilibrio&f=false.

https://books.google.com.mx/booksid=lJJcF1oqP5wC&pg=PA765&dq=definicion+de+equilibrio&hl=es-419&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=definicion%20de%20equilibrio&f=false

MECÁNICA DE UN SOLIDO RIGIDO

Sólido rígido:

Es un caso especial de un sistema de muchas partículas, y considera que la distancia entre las partículas de estos cuerpos permanece constante (R = constante), o sea son absolutamente indeformables. 

Planteemos el movimiento general de un sólido rígido respecto a un observador inercial O, (ver figura). La posición rP de un punto P del sólido puede ponerse en función del 

centro de masas del sólido C como:

rP = rC + R

donde rC es el vector de posición del centro de masas del sólido y R el vector que va 

del centro de masas al punto P. R es un vector cuyo módulo es constante

Un sólido rígido se caracteriza por ser indeformable, las posiciones relativas de los 

puntos del sólido se mantienen fijas aunque se apliquen fuerzas al mismo. 

Si se deriva respecto del tiempo se obtiene: 

El primer término es la velocidad del punto P, el segundo la velocidad del centro de 

masas y el tercero es la velocidad del punto P respecto del centro de masas. 

Como el vector R tiene módulo constante, el único movimiento posible de P respecto 

de C es una rotación con velocidad angular ω alrededor de un eje instantáneo que pase 

por C, tal como se ve en la figura de la derecha. 

Por tanto, el movimiento de un punto P del sólido se puede considerar como la suma de 

un movimiento de traslación del centro de masas más una rotación alrededor de un eje 

instantáneo que pasa por el centro de masas. 

Los cuerpos rígidos tienen como movimiento general una composición de un 

movimiento de traslación más otro de rotación. Siempre es posible encontrar un sistema 

de referencia en traslación pero no rotante respecto del cual el movimiento del cuerpo 

parezca solo de rotación. 

Para un cuerpo rígido, si se conoce dónde está en un momento determinado una 

partícula y el ángulo θ de rotación del cuerpo respecto a la posición original, 

conocemos el resto de las posiciones de los puntos. 

El movimiento general de un sólido rígido:

Es la composición de un movimiento de traslación del centro de masas y de un movimiento de rotación alrededor de un eje que pasa por el centro de masas. 

• En el movimiento de traslación, todos los puntos del sólido se mueven en trayectorias paralelas. La velocidad de un punto del sólido es la misma que la velocidad del centro de masas. 

• En el movimiento de rotación alrededor de un eje que pasa por el centro de masas, la velocidad de un punto del sólido es proporcional la radio de la circunferencia que describe, y su dirección es tangente a dicha circunferencia. 

EQUILIBRIO

CONDICIONES DE EQUILIBRIO

Las condiciones de equilibrio son las leyes que rigen la estática. La estática es la ciencia que estudia las fuerzas que se aplican a un cuerpo para describir un sistema en equilibrio. Diremos que un sistema está en equilibrio cuando los cuerpos que lo forman están en reposo, es decir, sin movimiento. Las fuerzas que se aplican sobre un cuerpo pueden ser de tres formas:

-Fuerzas angulares: Dos fuerzas se dice que son angulares, cuando actúan sobre un mismo punto formando un ángulo.

Fuerzas colineales: Dos fuerzas son colineales cuando la recta de acción es la misma, aunque las fuerzas pueden estar en la misma dirección o en direcciones opuestas.

Fuerzas paralelas: Dos fuerzas son paralelas cuando sus direcciones son paralelas, es decir, las rectas de acción son paralelas, pudiendo también aplicarse en la misma dirección o en sentido contrario.

A nuestro alrededor podemos encontrar numerosos cuerpos que se encuentran en equilibrio. La explicación física para que esto ocurra se debe a las condiciones de equilibrio:

La fuerza neta que actúa sobre un objeto debe anularse, si el objeto se moderniza como una única partícula, entonces esta el la única condición que debe satisfacerse para el equilibrio, 

en el caso de tratar sistemas reales (extensos), entonces la situación se complica, ya que no podemos tratar estos sistemas como partículas. 

Primera condición de equilibrio: 

Diremos que un cuerpo se encuentra en equilibrio de traslación cuando la fuerza resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es nula: ∑ F = 0.

Desde el punto de vista matemático, en el caso de fuerzas coplanarias, se tiene que cumplir que la suma aritmética de las fuerzas o de sus componentes que están el la dirección positiva del eje X sea igual a las componentes de las que están en la dirección negativa. 

De forma análoga, la suma aritmética de las componentes que están en la dirección positiva del eje Y tiene que ser igual a las componentes que se encuentran en la dirección negativa:

Por otro lado, desde el punto de vista geométrico, se tiene que cumplir que las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en equilibrio tienen un gráfico con forma de polígono cerrado; ya que en el gráfico de las fuerzas, el origen de cada fuerza se representa a partir del extremo de la fuerza anterior, tal y como podemos observar en la siguiente imagen.

El hecho de que su gráfico corresponda a un polígono cerrado verifica que la fuerza resultante sea nula, ya que el origen de la primera fuerza (F1) coincide con el extremo de la última (F4).

Segunda condición de equilibrio:

Por otro lado, diremos que un cuerpo está en equilibrio de rotación cuando la suma de todas las fuerzas que se ejercen en él respecto a cualquier punto es nula. O dicho de otro modo, cuando la suma de los momentos de torsión es cero.

En este caso se tiene que cumplir que la suma de los momentos o fuerzas asociados a las rotaciones antihorarias (en el sentido contrario de las agujas del reloj), tiene que ser igual a la suma aritmética de los momentos o fuerzas que están asociados a las rotaciones horarias (en el sentido de las agujas del reloj):

Un cuerpo se encuentra en equilibrio traslacional y rotacional cuando se verifiquen de forma simultánea las dos condiciones de equilibrio. Estas condiciones de equilibrio se convierten, gracias al álgebra vectorial, en un sistema de ecuaciones cuya solución será la solución de la condición del equilibrio.