Sistema equivalente de Fuerzas

1.-Fuerzas externas que actúan en un cuerpo rígido:
Son las fuerzas de otros cuerpos que actúan sobre nuestro cuerpo de estudio; estas son las que causan que el cuerpo se mueva o permanezca en reposo.
Las fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo, es decir las fuerzas que otros cuerpos, unidos o en contacto con él, le ejercen. Estas fuerzas son las fuerzas aplicadas por contacto, el peso y las reacciones de los apoyos.
Dos conceptos fundamentales de que el efecto de una fuerza sobre un cuerpo rígido son el momento de una fuerza con respecto a un punto y el momento de una fuerza con respecto a un eje
2.- Fuerzas internas que actúan en un cuerpo rígido:
Son las que mantienen unidas las partículas del cuerpo rígido
3.- Principio de transmisibilidad:
Establece que las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido permanecerán sin cambio si una fuerza F que actúa en un punto de un cuerpo rígido se sustituye por una fuerza F’ de la misma magnitud y la misma dirección, pero actuando en un punto diferente, siempre que las dos fuerzas tengan la misma línea de acción. Las fuerzas F y F’ tienen el mismo efecto obre el cuerpo rígido y se dice que son equivalentes.
4.- Producto vectorial de dos vectores
En álgebra lineal, el producto vectorial es una operación binaria entre dos vectores de un espacio euclídeo tridimensional que da como resultado un vector ortogonal a los dos vectores originales. Con frecuencia se lo denomina también producto cruz (pues se lo denota mediante el símbolo ×) o producto externo (pues está relacionado con el producto exterior).

Sean dos vectores a y b en el espacio vectorial ℝ3. El producto vectorial entre a y b da como resultado un nuevo vector, c. Para definir este nuevo vector es necesario especificar su módulo, dirección y sentido:
El módulo de c está dado por
||c|| = ||a|| ||b|| sinθ
Donde θ es el ángulo entre a y b.
La dirección de c es tal que c es ortogonal a a y ortogonal a b.
El sentido en el que apunta el vector c está dado por la regla de la mano derecha.
El producto vectorial entre a y b se denota mediante a × b, por ello se lo llama también producto cruz. Para evitar confusiones con la letra x, algunos autores denotan el producto vectorial mediante a ∧ b cuando escriben a mano.
El producto vectorial puede definirse de una manera más compacta de la siguiente manera:
a x b = n ||a|| ||b|| sinθ
Donde n es el vector unitario y ortogonal a los vectores a y b y su sentido está dado por la regla del sacacorchos y θ es, como antes, el ángulo entre a y b. A la regla del sacacorchos se la llama a menudo también regla de la mano derecha.
Producto vectorial
El producto vectorial de los vectores a y b, se define como un vector, donde su dirección es perpendicular al plano de a y b, en el sentido del movimiento de un tornillo que gira hacia la derecha por el camino más corto de a a b,

Se escribe a x b . Por tanto:a x b = a.b.sen.a.n
5.- Producto vectorial expresado en términos de componentes rectangulares
6.- Momento de una fuerza con respecto a un punto:
El momento de una fuerza con respecto a un punto da a conocer en qué medida existe capacidad en una fuerza o desequilibrio de fuerzas para causar la rotación del cuerpo con respecto a éste.
El momento tiende a provocar un giro en el cuerpo o masa sobre el cual se aplica y es una magnitud característica en elementos que trabajan sometidos a torsión (como los ejes de maquinaria) y en elementos que trabajan sometidos a flexión (como las vigas).
Sea una fuerza F que actúa sobre un cuerpo rígido. Se define el momento de una fuerza F con respecto o alrededor de un punto O, como:
Mo= r x F

7.- Teorema de Varignon:
El teorema de Varignon dice que el momento de la resultante es igual a la suma de los momentos de las fuerzas.
Vamos a ver qué significa esto. Supon que tengo un sistema de varias fuerzas que actúan. Calculo la resultante de ese sistema y obtengo una fuerza R.

Lo que dice el teorema es esto: supongamos que yo sumo el momento de todas las fuerzas respecto al punto A y me da 10 kgf.m ( por ejemplo ). Si yo calculo el momento de la resultante respecto de A, también me va a dar 10 kgf.m. Eso es todo.
Sean varias fuerzas F1, F2, Fn actuando en un mismo punto A.

8.- componentes rectangulares del momento de una fuerza:
Tenemos un vector de posición r, y un vector de fuerza F, si descomponemos ambos vectores en sus componentes rectangulares, obtenemos:

Para calcular el momento alrededor de un punto B en el espacio de una fuerza F aplicada en un punto A en el espacio:

Si se quiere saber el valor escalar de un vector de momentos:
M=Mx i + My j + Mz K
M= [Mx^2 + My^2 + Mz^2 ]^0.5

Componentes rectangulares
La fuerza F se descompone en Fx a lo largo del eje X y una componente Fy a lo largo del eje Y. El paralelogramo trazado para obtener las dos componentes es un rectángulo, y las fuerzas Fx y Fy se llaman componentes rectangulares.

Fx= FxI . Fy= FyJ
F= FxI + FyJ

Fx= F cos
Fy= F sen




θ Es una angulo que forma el vector en el lado positivo del eje de las X´s.








www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r3979.DOC

UNIDAD IV
Introducción a la estática de la partícula del cuerpo rigido.
Conceptos:

Fuerza
La fuerza se puede definir como una magnitud vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles.
La fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo, dirección, o sentido de su velocidad), o bien de deformarlo.

Equilibrio

Se denomina equilibrio al estado en el cual se encuentra un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre el se compensan y anulan recíprocamente.
Cuando un cuerpo esta en equilibrio estático, si se lo mantiene así sin ningún tipo de modificación, no sufrirá aceleración de traslación o rotación, en tanto, si el mismo se desplaza levemente, pueden suceder tres cosas:
1.-Que el objeto regrese a su posición original (equilibrio estable)

2.-Que el objeto se aparte aun más de su posición original (equilibrio inestable)

3.-Que se mantenga en su nueva posición (equilibrio indiferente o neutro)

En el campo de la fisica y de 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.
El químico: se da cuando una reacción química de transformación se da al mismo tiempo que su inversa y entonces no hay cambios en los compuestos.
El mecánico: es cuando las sumas de las fuerzas sobre todas las partes se anulan.

Momento
Instante de tiempo.
La propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza.


Momento de un par
Un par de fuerzas es un conjunto de dos fuerzas iguales y de sentido contrario aplicadas en puntos distintos. El momento del par de fuerzas o torque se representa por un vector perpendicular al plano del par, cuyo módulo es igual al producto de la intensidad común de las fuerzas por la distancia entre sus rectas soporte, y cuyo sentido está ligado al sentido de rotación del par.
un par de fuerzas actuando sobre un cuerpo y los vectores de posición y en dos puntos sobre sus respectivas líneas de acción;El momento sera: Mo=(r1-r2)*F=r*F
donde r1 y r2 sonen dos puntos sobre sus respectivas líneas de acción

Apoyo
Es el punto donde se asume se producirá el equilibrio de las fuerzas del sistema.

Reacción
una de las fuerzas que ejerce el entorno sobre una estructura resistente o mecanismo en movimiento

Armadura
conjunto de elementos que sirven de soporte

Fuerzas en el plano y en el espacio.

Equilibrio de una partícula
La condición necesaria y suficiente para que una partícula permanezca
en equilibrio (en reposo) es que la resultante de las fuerzas que actúan sobre ella sea cero naturalmente con esta condición la partícula podría también moverse con velocidad constante, pero si está inicialmente en reposo la anterior es una condición necesaria y suficiente.

Momento de una fuerza
En mecánica newtoniana, se denomina momento de fuerza, torque, torca, o par (o sencillamente momento) [respecto a un punto fijado B] a la magnitud que viene dada por el producto vectorial de una fuerza por un vector director (también llamado radio vector).

Se expresa en unidades de fuerza por unidades de distancia. En el Sistem Internacional de Unidades resulta Newton·metro y se la puede nombrar como newton-metro o newtometro. Si bien es equivalente al julio en unidades, no se utiliza esta denominación para medir momentos, ya que el julio representa trabajo o energía que es un concepto diferente a un momento de fuerza.
El momento de fuerza es equivalente al concepto de par motor, es decir, la fuerza que se tiene que hacer para mover un cuerpo respecto a un punto fijo (Ej: un electrón respecto al núcleo) y se condiciona por la masa y la distancia.
El momento de una fuerza con respecto a un punto da a conocer en qué medida existe capacidad en una fuerza o desequilibrio de fuerzas para causar la rotación del cuerpo con respecto a éste.
El momento tiende a provocar un giro en el cuerpo o masa sobre el cual se aplica y es una magnitud característica en elementos que trabajan sometidos a torsión (como los ejes de maquinaria) y en elementos que trabajan sometidos a flexión (como las vigas).

EL MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
Es un movimiento vibratorio bajo la acción de una fuerza recuperadora elástica, proporcional al desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento.
-También se puede definir como un movimiento oscilatorio, en el que se considera que sobre el sistema no existe la acción de las fuerzas de rozamiento, es decir, no existe disipación de energía y el movimiento se mantiene invariable, sin necesidad de comunicarle energía exterior a este.

AMPLITUD
-Distancia o valor máximo de una cantidad variable, de su valor medio o valor base, o la mitad del valor máximo pico a pico de una función periódica, como un movimiento armónico simple.
-En física la amplitud de un movimiento oscilatorio, ondulatorio o señal electromagnética es una medida de la variación máxima del desplazamiento u otra magnitud física que varía periódica o casi periódicamente en el tiempo.

PERIODO
En física, el período de una oscilación es el tiempo transcurrido entre dos puntos equivalentes de la oscilación. Es el mínimo lapso que separa dos instantes en los que el sistema se encuentra exactamente en el mismo estado: mismas posiciones, mismas velocidades, mismas amplitudes. Así, el periodo de oscilación de una onda es el tiempo empleado por la misma en completar una longitud de onda.

FRECUENCIA
Frecuencia es una medida para indicar el número de repeticiones de cualquier fenómeno o suceso periódico en la unidad de tiempo.
Según el Sistema Internacional, el resultado se mide en Hertzs (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hertz es aquel suceso o fenómeno repetido una vez por segundo.

UNIDAD II

DINAMICA:
La dinámica es la parte de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación a las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema.

FUERZA:
La fuerza se puede definir como una magnitud vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles. Suele ser común hablar de la fuerza aplicada sobre un objeto, sin tener en cuenta al otro objeto con el que está interactuando; en este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo, dirección, o sentido de su velocidad), o bien de deformarlo.

MASA:
La masa, en física, es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo; también es considerada como una cantidad empleada para medir la resistencia al cambio de movimiento de un objeto. Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una fuerza.
La unidad de masa en SI, el kilogramo (Kg.) se define como la masa de un cilindro especifico hecho de una aleación de platino e iridio que se conserva en la International Bureau of Weights and Measures en Sevres Francia. También se define al gramo (milésima parte del kilogramo) como la masa un centímetro cúbico de agua destilada cuando tiene la mayor densidad, esto sucede a cuatro grados centígrados.

MECANICA CLASICA:
La mecánica clásica (también conocida como mecánica de Newton, llamada así en honor a IsaacNewton, quien hizo contribuciones fundamentales a la teoría) es la parte de la física que analiza las fuerzas que actúan sobre un objeto. La mecánica clásica se subdivide en las ramas de la estática, que trata con objetos en equilibrio (objetos que se consideran en un sistema de referencia en el que están parados) y la dinámica, que trata con objetos que no están en equilibrio (objetos en movimiento).

PRIMERA LEY DE NEWTON:
La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercía, nos dice que si sobre un cuerpo no actua ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).
(Si la fuerza neta ejercida sobre un objeto es cero, el objeto continua en su estado original de movimiento. Esto es, si un objeto en reposo permanece en reposo y un objeto en movimiento con alguna velocidad continua con esa misma velocidad.)

SEGUNDA LEY DE NEWTON:
La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actua sobre el e inversamente proporcional a su masa.
F = m a

TERCERA LEY DE NEWTON:
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

FUERZA DE CONTACTO:
Las fuerzas de contacto son ciertos tipos de fuerzas que se presentan en los objetos que interactúan y que estan físicamente en contacto (Por ejemplo: la fuerza con que se empuja un objeto, la fuerza de fricción, etc.)

PESO:
El peso, en física, es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre la masa de un cuerpo. Normalmente, se considera respecto de la fuerza de gravedad terrestre.

Balanza de Resorte:

es un instrumento para medir fuerzas, que consiste en un resorte espiral protegido en una caja, con un puntero conectado a un extremo. Cuando se aplican fuerzas a los extremos del resorte, éste se estira; la cantidad de estiramiento depende de la fuerza.

FUERZA RESULTANTE:
Cuando sobre un objeto actúan varias fuerzas, éstas se suman vectorialmente para dar lugar a una fuerza total o resultante.

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE:
Son las representaciones graficaS de la fuerzas que actuan en un cuerpo; Estas se representan en el plano cartesiano.
Las fuezas que actuan pueden ser:
· fuerza de accion ( a cualquier sentido derecha, izquierda)
· Peso: este esta representado por P o W siempre va vertical hacia abajo en el eje de las Y
· fuerza de friccion: es la fuerza de accion contraria a la fuerza de accion; formula Fr= mk(constante de friccion ya sea estatico o dinamico) por N(fuerza normal).
· fuerza normal: es la fuerza que va perpendicular al eje de las X.

INERCIA:
Es la propiedad de los cuerpos que hace que éstos tiendan a conservar su estado de reposo o de movimiento.

DINAMOMETRO:
Se denomina dinamómetro a un instrumento utilizado para medir fuerzas.

Superposición de Fuerzas:

el efecto de cualquier cantidad de fuerzas aplicadas a un punto de un cuerpo es el de una sola fuerza igual a la suma vectorial de las fuerzas. Si dos experimentos F1 y F2 actúan al mismo tiempo en un punto A de un cuerpo, los experimentos muestran que el efecto sobre el movimiento del reposo es igual al de una sola fuerza R igual a la suma vectorial de las fuerzas originales
R= F1 + F2

FRICCION:
Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, especialmente microscópicas, entre las superficies en contacto.

Fuerza de Largo Alcance:

este tipo de fuerzas se caracterizan por presentarse en los objetos no se encuentran físicamente en contacto. (Estas fuerzas actúan aunque los cuerpos estén separados, por ejemplos los imanes.


Componentes de Fuerza Resultante:
Rx= Sumatoria Fy Ry= Sumatoria Fy

Unidades de Fuerza:
Sistema Internacional de Unidades (SI)
Newton: es la fuerza resultante que el propociona a 1 kg una aceleración de 1m/s^2
Sistema Inglés de Unidades
Poundal
KIP
Libra fuerza (lbf): 4.45 N
Unidades de fuerza: newton (N)

conversiones

6 um ___6x10^-6___ m

.0004 m __400____ um
30 Km/h___8.333__ m/s
10 m/s_____36___ Km/h

La magnitud de la velocidad de la luz en el vacío es de 300, 000, 000 m/s___30,000__ Km/s.

Realizar las siguietes operaciones y expresar el resultado en notación científica.

(3 x 10^2) (5 x 10 ^4) = 1.5 x 10^7.
2 x 10^-2 /4 x 10^3 = 5 x 10^-6.

(8 x 10^5)(4 x 10^3)/6 x 10^-2 = 5.33 x 10^10.
(4.9 x 10 ^5)^1/2 = 7 x 10^2.

Resolver los siguientes problemas:

1.- Suponga que normalmente conduce por la autopista que va de San Diego a los Ángeles con una rapidez media de 105 Km/h y el viaje le toma 2 h y 20 min. Sin embargo, un viernes en la tarde el tráfico le obliga a conducir la misma distancia con una rapidez media de sólo 70 Km/h. ¿Cuánto tiempo más tardará el viaje?

Datos
v1=105km/h
t1=140 min
v2=70km/h
t=d/v t=d/v
=245km/70km/h =245km/105km/h
=3.5h =2.33h
La diferencia de tiempo es de 70 min

2.- Dos corredores parten simultáneamente del mismo punto de una pista circular de 200 m y corren en la misma dirección. Uno corre con una rapidez constante de 5.5 m/s. ¿Cuándo alcanzará el más rápido al más lento (sacándole una vuelta) y qué distancia desde el punto de salida habrá cubierto cada uno?

Datos
d=200m
Vc=5.5m/s
(5.5m/s)(t)+ (200m) = (6.2m/s) (t)
t=286s
Corredor 1 Corredor 2
d=vt d=vt
= (5.5m/s) (200m) = (6.2m/s) (200m)
=1570m =1770m

3.- Un auto está parado ante un semáforo. Después viaja en línea recta y su distancia respecto al semáforo está dada por x (t) = bt^2-ct^3, donde b = 2.4 m/s^2 y c = 0.120 m/s^3.a) Calcular la velocidad media del auto entre t = 0 y t = 10 seg.
x=bt^2-ct^3/t
=(2.4m/s^2)(10s)^2-(0.120m/s^3)(10s)^3/10s
=12m/s
b) Calcular la velocidad instantánea en: t = 0 seg.; t = 5 seg.; t= 10 seg.
Vx=2bt-3t^2
=2(2.4m/s) t-3(0.120m/s^3) (t^2)
t1=Vx=0
t2=2(2.4m/s) (5s)-3(0.120m/s^3) (5s)^2=15m/s
t3=2(2.4m/s)(10s)-3(0.120m/s^3)(10s)^2=12m/s
c) ¿Cuánto tiempo después de arrancar vuelve a estar parado el auto?
2(2.4m/s)t^2-3(0.120)t^3
t=13.33s

4.- Un antílope con aceleración constante cubre la distancia de 70 m entre dos puntos en 7 seg. Su rapidez al pasar el segundo punto es 15 m/sa) ¿Qué rapidez tenía en el primero?

Vo=2(X-Xo)/t-Vx
=2(70m)/ (7s)-15m/s
=5m/s
b) ¿Qué aceleración tiene?
a=Vx-Vox/t
=15m/s-5m/s/7s
=1.42m/s^2

5.- Si una pulga puede saltar 0.44 m hacia arriba,
a) ¿Qué rapidez tiene al separarse del suelo?
Voy^2=2g (Y-Yo)
=2(9.8m/s^2)(0.44m)
=2.93m/s
b) ¿Cuánto tiempo está en el aire?t=2(2g (Y-Yo))^1/2/g
t=2(2(Y-Yo))^1/2/g
=2(2(0.44m))^1/2/9.8m/s^2
=0.59s

6.- Un estudiante lanza un globo lleno con agua, verticalmente hacia abajo desde un edificio, imprimiéndole una rapidez inicial de 6 m/s. Puede despreciarse la resistencia del aire, así que el globo está en caída libre una vez soltado.a) Qué rapidez tiene después de caer durante 2 seg.
Vy=V-gt
=-6m/s-(9.8m/s^2)(2s)
=-25.6m/s
b) ¿Qué distancia cae en ese lapso?
Y=Voyt-1/2gt^2
= (-6m/s) (2s)-1/2(9.8m/s^2) (2s^2)
=-21.8m
c) ¿Qué magnitud tiene su velocidad después de caer 10 m?
Vy^2=Voy^2-2g (Yo-Y)
=6m/s^2-2(9.8m/s^2)(-10m)
=232m/s^2
Vy=15.23 m/s

7.- La aceleración de una motocicleta está dada por ax (t) = At - Bt^2, con A = 1.5 m/s^3 y B = 0.12 m/s^4. La moto esta en reposo en el origen en t = 0a) Obtener la posición y velocidad en función de t.
Vx= (At-Bt^2) DT
=A/6t^2-B/3t^2
=15m/s^3/6t^3-0.12m/s^4/12t^4
X= (A/2t^2-B/3t^3) dt
=A/6t^3-B-12t^4
=1.5m/s^3/6t^3-0.12/12t^4
b) Calcular la velocidad máxima que alcanza.Vx=A/2t^2-B/3t^2
=(.75/s^3)(12.5s^2)-(0.040m/s^4)(12.5s^3)
=39.1m/s

8.- Una ardilla tiene coordenadas x/y (1.1 m, 3.4m) en t1 = 0 y (5.3m, -0.5m) en t2 = 3 seg. Para este intervalo, obtenera) Las componentes de la velocidad media;
Vx=X2-X1/t
= (5.3m-1.1m)/3s
=1.4m/s
Vy=Y2-Y1/t
=(-.5m-3.4m)/3s
=-1.3m/s
b) la magnitud y dirección de esa velocidad.V^2=Vx^2+Vy^2
= (1.4m/s)^2+ (-1.3m/s)^2
V=0.51m/s
Tan (Vy/Vx)
=tan(-1.3/1.4)
=-43º

9.- Un jet vuela a altitud constante. En el instante t1 = 0, tiene componentes de velocidad Vx = 90 m/s, Vy = 110 m/s. En t2 = 30 seg., las componentes son Vx = 170 m/s, Vy = 40 m/s.a) Dibujar los vectores de velocidad en t1 y t2. En qué difieren. Para este intervalo calcular
b) las componentes de la aceleración media,
ax=(-170m/s)-(90m/s)/30s=8.7m/s^2
ay=(40m/s)-(110m/s)/30s=-2.3m/s^2
c) la magnitud y dirección de esta aceleración.a^2=(8.7m/s)^2+(-2.3m/s)^2=-2.3m/s^2

MOVIMIENTO:
Es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición que experimentan los cuerpos de un sistema, o conjunto, en el espacio con respecto a ellos mismos o con arreglo a otro cuerpo que sirve de referencia. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria.
PARTÍCULA:
Unidad básica de materia o energía.
TRAYCCTORIA:
Es la figura formada por las distintas posiciones que va ocupando el móvil (cuerpo en movimiento) a medida que transcurre el tiempo.

POSICIÓN DE UN OBJETO:
La posición de un objeto es aquella información que permite localizarlo en el espacio en un instante de tiempo determinado.
VECTOR DE POSICIÓN:
al vector que localiza la posición de un punto material en el espacio se denomina vector de posición , si el punto material se mueve éste cambia de posición
DISTANCIA:
Es una magnitud escalar que mide la relación de lejanía entre dos puntos o cuerpos. Medida de la longitud del segmento que une dos puntos de una trayectoria: la distancia recorrida entre los puntos A y B se mide sobre la trayectoria, y no en línea recta, como el desplazamiento.
DESPLAZAMIENTO:
Se define como un cambio de posición; a medida que se mueve de una posición a otra, el desplazamiento esta dado por la diferencia entre sus posiciones final e inicial, o sea xf-xi.
RAPIDEZ:
La rapidez o celeridad (no se debe confundir con la aceleración) es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo que tomó recorrerla.
VELOCIDAD:
La velocidad es una magnitud vectorial que relaciona el cambio de posición (o desplazamiento) con el tiempo.
RAPIDEZ MEDIA:
La rapidez media de un objeto, una cantidad escalar, se define como la distancia total recorrida dividida entre el tiempo total que toma en recorrer esa distancia.
Rapidez media = distancia recorrida/tiempo total (m/s)
VELOCIDAD MEDIA:
Durante algún intervalo de tiempo se define como el desplazamiento dividido entre el intervalo de tiempo durante el cual ocurrió el desplazamiento.
VELOCIDAD INSTANTANEA:
La velocidad instantánea v se define como el límite de la velocidad media a medida que el intervalo de tiempo se hace infinitamente corto.
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME (MRU):
Si tenemos un objeto y este sigue una línea recta en la cual realiza desplazamientos iguales en tiempos iguales, se dice que efectúa un movimiento rectilíneo uniforme por que la velocidad permanece constante, es decir por cada incremento de tiempo se incrementa el desplazamiento sin alterar la velocidad.
ACELERACIÓN:
Cuando la velocidad de un objeto cambia con el tiempo se dice que el objeto experimenta una aceleración.
MOVIMIENTO RECTILINEO ACELERACIÓN CONSTANTE (MRUA):
Es aquél en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta y está sometida a una aceleración constante. Esto implica que para cualquier intervalo de tiempo, la aceleración del móvil tendrá siempre el mismo valor. Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre, en el cual la aceleración interviniente y considerada constante es la que corresponde a la de la gravedad.

CAÍDA LIBRE DE UN CUERPO:
Un objeto en caída libre es cualquier objeto que se mueve solo bajo la influencia de la gravedad, cualquiera que sea su movimiento inicial. Los objetos lanzados hacia arriba o hacia abajo y los soltados desde el reposo están todos en caída libre una vez soltados. Cualquier objeto en caída libre experimenta una aceleración dirigida hacia abajo, sin considerar la dirección de su movimiento en cualquier instante.
TIRO VERTICAL:
Este tipo de movimiento lo podemos visualizar cuando lanzamos un cuerpo hacia arriba observando que su velocidad va disminuyendo hasta que llega a cero y alcanza una altura máxima. Cuando llega a esta máxima altura, inmediatamente inicia su regreso al punto de partida con la velocidad con la que inicio.
TIRO HORIZONTAL:
Se caracteriza por que la trayectoria que sigue un cuerpo al ser lanzado en forma horizontal al vació forma un camino curvo y esta curva es el resultado de dos movimientos independientes, uno horizontal con una velocidad constante y el otro vertical.
TIRO PARABÓLICO:
Cuando sumamos vectorialmente al movimiento uniforme horizontal y al movimiento vertical rectilíneo uniformemente variado da origen al llamado tiro parabólico.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU):
El movimiento circular uniforme es aquel movimiento circular en el que un cuerpo se desplaza alrededor de un punto central, siguiendo la trayectoria de una circunferencia, de tal manera que en tiempos iguales recorra espacios iguales. No se puede decir que la velocidad es constante ya que, al ser una magnitud vectorial, tiene módulo, dirección y sentido.
VELOCIDAD TANGENCIAL (LÍNEAL):
La velocidad tangencial es la velocidad del móvil (distancia que recorre en el tiempo). Por lo tanto para distintos radios y a la misma velocidad angular, el móvil se desplaza a distintas velocidades tangenciales. A mayor radio y a la misma cantidad de vueltas por segundo, el móvil recorre una trayectoria mayor, porque el perímetro de esa circunferencia es mayor y por lo tanto la velocidad tangencial también es mayor. La velocidad tangencial se mide en unidades de espacio sobre unidades de tiempo, por ejemplo [m/s], [km / h], etc.
ACELERACIÓN CENTRÍPETA (RADIAL):
Es la aceleración con la razón de cambio de dirección de la velocidad de una partícula en movimiento, es decir, con la fuerza centrípeta. Los cuerpos que se mueven en línea recta con rapidez constante también lo hacen a velocidad constante.
DESPLAZAMIENTO ANGULAR:
El desplazamiento angular de define como cualquier objeto o cuerpo, que actuando como una barra/segmento rígido, se mueve en un arco alrededor de un eje. También se conoce como el recorrido/movimiento rotatorio de un objeto o cuerpo de una posición a otra. Equivale a la magnitud de los dos ángulos más pequeños entre las posiciones inicial y final de un objeto o cuerpo. La letra Griega theta es el símbolo empleado para representar el desplazamiento angular.
VELOCIDAD ANGULAR:
en física un vector que refleja la tasa de cambio de la velocidad angular en el tiempo; es por tanto paralelo al vector velocidad angular. Se mide en unidades de radianes por segundo al cuadrado. Se denota por la letra griega alfa α.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME ACELERADO:
Un movimiento circular uniformemente acelerado es aquél cuya aceleración a es constante.

Fisica I, sexta edicion, Raymond A. Serway – Jerry S. Faughn, Editorial Thomson.
http://enciclopedia.us.es/index.php/Partícula
http://www.monografias.com/trabajos16/fisica-movimiento/fisica-movimiento.shtml
http://www.educaplus.org/movi/2_3trayectoria.html
http://www.educaplus.org/movi/2_5velocidad.html
http://es.wikipedia.org/
http://es.thefreedictionary.com/distancia

FISICA

INSTITUTO TECNOLOGICO DE TIJUANA


Fisica I


Prof: Miguel Angel Alegria Barraza


Tarea # 1


“Magnitudes Fundamentales (si)
y Magnitudes Derivadas”


López Ramírez Brianda Esmeralda


Ing. Industrial


Salon 104


Grupo B






MANGITUDES FUNDAMENTALES
Consideramos magnitudes fundamentales aquellas que no dependen de ninguna otra magnitud y que, en principio se pueden determinar mediante una medida directa.

LONGITUD:
La longitud es una magnitud creada para medir la distancia entre dos puntos.
Metro (m): Unida de longitud, se definió originalmente como la diezmillonésima parte del ecuador al Polo Norte. Hasta 1960, la longitud oficial del metro era la distancia entre dos líneas entre dos líneas en una barra específica de aleación de platino e iridio almacenada bajo condiciones controladas. En ese ano el metro se definió como
1 650 763.73 veces la longitud de onda de la luz rojo-naranja emitida por una lámpara de criptón-86; en 1982 el metro se redefinió como la distancia recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299 792 458 de segundo. Esta ultima definición establece que la rapidez de la velocidad de la luz es 299 792 458 metros por segundo.

MASA:
La masa, en física, es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo; también es considerada como una cantidad empleada para medir la resistencia al cambio de movimiento de un objeto. Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una fuerza. La unidad de masa en SI, el kilogramo (Kg.) se define como la masa de un cilindro especifico hecho de una aleación de platino e iridio que se conserva en la International Bureau of Weights and Measures en Sevres, Francia.
También se define al gramo (milésima parte del kilogramo) como la masa un centímetro cúbico de agua destilada cuando tiene la mayor densidad, esto sucede a cuatro grados centígrados.

TIEMPO:
El tiempo es la magnitud física que mide la duración o separación de acontecimientos sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación, esto es, el período que transcurre entre el estado del sistema cuando éste aparentaba un estado X y el instante en el que X registra una variación perceptible para un observador (o aparato de medida). Es la magnitud que permite ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un presente y un futuro, y da lugar al principio de causalidad, uno de los axiomas del método científico.
Su unidad básica en el Sistema Internacional es el segundo, cuyo símbolo es s.
Segundo (s): Unidad de tiempo, originalmente, el segundo fue definido como 1/86400 del día solar medio. Se llama día solar verdadero el tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos del Sol por el meridiano de un lugar, el día solar medio, cuya duración es tal que, al cabo del año, la suma de todos estos días ficticios es la misma que la de los días reales. Actualmente se define como la duración de 9.192.631.770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133.
INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA:
Se denomina intensidad de corriente eléctrica a la carga eléctrica que pasa a través de una sección del conductor en la unidad de tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C•s-1 (culombios partido por segundo), unidad que se denomina amperio. Amperio (A): Es la intensidad de corriente eléctrica constante que, mantenida en dos conductores paralelos rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y colocados en el vació a una distancia de un metro uno de otro, produce entre estos dos conductores una fuerza igual a 2×10–2 newton por metro de longitud.
TEMPERATURA:
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de calor o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor. Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico. La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a las unidades de medición de la temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el Kelvin (K): Es la unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. Este mismo nombre y símbolo son utilizados para expresar un intervalo de temperatura. Sin embargo, fuera del ámbito científico el uso de otras escalas de temperatura es común el uso de la escala Celsius (antes llamada centígrada).

INTENSIDAD LUMINOSA:
En fotometría, la intensidad luminosa se define como la cantidad de flujo luminoso, propagándose en una dirección dada, que emerge, atraviesa o incide sobre una superficie por unidad de ángulo sólido. Su unidad de medida en el Sistema Internacional de Unidades es la candela (cd), que es una unidad fundamental del sistema. La Candela (cd): Es la intensidad luminosa, en la dirección perpendicular de una superficie de 1/600000 metros cuadrados de un cuerpo negro a la temperatura de solidificación del platino, bajo la presión de 101.325 newton por metro cuadrado.
CANTIDAD DE SUSTANCIA:
La cantidad de sustancia es una de la siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades (SI). Su unidad es el mol. Surge de la necesidad de contar partículas o entidades elementales microscópicas indirectamente a partir de medidas macroscópicas (como la masa o el volumen). Se utiliza para contar partículas.
El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0.012 kg de carbono-12. Esta cantidad se corresponde exactamente con el número de Avogadro: 6,02214 × 1023. Cuando se usa el mol, las entidades elementales deben ser especificadas, pudiendo ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos específicos de tales partículas.

MAGNITUDES DERIVADAS
Aquellas se derivan de las fundamentales y que se pueden determinar a partir de ellas utilizando las expresiones adecuadas.
AREA:
Unidad de medida de superficie (símbolo a), que vale 10² metros cuadrados.
VOLUMEN:
En física, el volumen es una magnitud física extensiva asociada a la propiedad de los cuerpos físicos de ser extensos, que a su vez se debe al principio de exclusión de Pauli. La unidad de medida de volumen en el Sistema Internacional de Unidades es el metro cúbico, aunque temporalmente también acepta el litro, que se utiliza comúnmente en la vida práctica.
VELOCIDAD:
La velocidad es la magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto en función del tiempo, o distancia recorrida por un objeto en la unidad de tiempo. Se suele representar por la letra . La velocidad puede distinguirse según el lapso considerado, por lo cual se hace referencia a la velocidad instantánea, la velocidad media, etcétera.[1] La unidad de velocidad, en el Sistema Internacional de Unidades, es el metro por segundo: ó .
En términos precisos, para definir la velocidad de un objeto debe considerarse no sólo la distancia que recorre por unidad de tiempo sino también la dirección y el sentido del desplazamiento, por lo cual la velocidad se expresa como una magnitud vectorial.

ACELERACION:
Es la magnitud vectorial que nos indica el ritmo o tasa con que aumenta o disminuye la velocidad de un móvil en función del tiempo. Sus dimensiones son longitud/tiempo² y como unidades, según el sistema internacional, se utiliza el m/s².
FUERZA:
La fuerza se puede definir como una magnitud vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles. Suele ser común hablar de la fuerza aplicada sobre un objeto, sin tener en cuenta al otro objeto con el que está interactuando; en este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo, dirección, o sentido de su velocidad), o bien de deformarlo.
TRABAJO:
También se llama trabajo a la energía usada para deformar o desplazar un cuerpo venciendo una resistencia o aceleración o, en general, para alterar la energía de cualquier sistema físico. El concepto de trabajo está ligado íntimamente al concepto de energía, midiéndose ambas magnitudes en la misma unidad: el julio (joule en inglés).
ENERGIA:
La energía es la capacidad que poseen los cuerpos para producir Trabajo, es decir la cantidad de energía que contienen los cuerpos se mide por el trabajo que son capaces de realizar.
PRESION:
En física y disciplinas afines la presión es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
En el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado.

VENTAJAS Y LIMITACIONES
Las definiciones de las unidades evolucionaron para poder seguir los procesos de la ciencia y la técnica. Es así que en 1960, durante la 11ª Conferencia General de Pesas y Medidas, llevada a cabo en Paris, se elaboro, tomando como base el sistema metrico decimal, un nuevo sistema denominado “Sistema Internacional de Unidades” el cual por acuerdo general de los países representados se abrevió SI. En la actualidad este sistema es aceptado mundialmente incluso por estados unidos.
El Sistema Internacional de Unidades esta constituido:
1. Los patrones de medida.
2. Un método para formar unidades mayores y menores.
3. Las definiciones de las unidades.
4. Recomendaciones para la escritura.

FISICA

PREFIJOS
Los prefijos del SI son prefijos empleados para nombrar a los multiplos y submultiplos de cualquier unidad del Sistema Intenacional (SI), ya sean unidades basicas o derivadas.