sábado, 8 de febrero de 2014

UNIDAD # 4



BIOGRAFIA DE ISAAC NEWTON

Sir Isaac Newton, (4 de enero, 1643 NS – 31 de marzo, 1727 NS) fue un científico, físico, filósofo, alquimista y matemático inglés, autor de los Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, más conocidos como los Principia, donde describió la ley de gravitación universal y estableció las bases de la Mecánica Clásica mediante las leyes que llevan su nombre. Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica (que se presentan principalmente en el Opticks) y el desarrollo del cálculo matemático.


 
ARTICULO DE LA
PRIMERA LEY DE NEWTON


Esta la  primera ley nos dice  si un cuerpo dado no está sujeto a la acción de fuerzas, mantendrá sin cambio su velocidad (en magnitud y dirección). Esta propuesta se le debe originalmente a Galileo, pero Newton la adoptó como la primera de sus leyes para describir el movimiento de cuerpos.
Esta ley parece ser menos compleja que las otras dos, pues carece de una expresión matemática y para colmo parece un corolario de su segunda ley (F = m a), pues la aceleración de un objeto es nula (o sea, su velocidad es constante) cuando no hay fuerzas actuando sobre él. Él sentido original de la primera ley de Newton (conocida como Ley de la inercia), es que no se requieren fuerzas para mantener sin variación el movimiento de los cuerpos, sino solamente para cambiar la magnitud o la dirección de su velocidad. En otras palabras, no es necesario que haya una fuerza para que un cuerpo se encuentre en movimiento, sino únicamente para que cambie el estado del movimiento en sí. Este enunciado resultó fundamental cuando Galileo y Newton lo propusieron, pues según la percepción antigua y contradictoria a este principio, sustentada sobre todo un famoso libro de Aristóteles titulado precisamente Física, se requiere un "agente activo", o sea una fuerza, para mantener en movimiento un cuerpo, pues su "estado natural" es el de reposo.


LA INERCIA

La inercia es una propiedad de la materia que se refleja en que los sistemas físicos, por sí mismos y en ausencia de interacciones externas, no adquieren velocidad y aceleración. En realidad, las fuerzas de inercia son fuerzas aparentes que es necesario añadir a las fuerzas reales actuantes sobre un sistema físico si se desea que la segunda Ley de Newton conserve su validez en un sistema no inercial. Además, se puede considerar que la inercia es una fuerza ejercida sobre la masa, para que esta desarrolle una acción. Por otro lado, se habla de referencia inercial, que se describe en el siguiente ejemplo: si un pasajero transita en un autobús, va quieto con respecto a la silla y al autobús pero en movimiento con respecto a un observador que está en la acera. Así, en el sistema de referencia del autobús, si se diera una frenada brusca, el pasajero adquiriría una aceleración, la cual correspondería a la fuerza aparente que llamamos inercia. Desde el punto de vista del observador externo, el pasajero presenta una resistencia a modificar su estado de movimiento original, lo cual asociaría a la inercia.

IMPORTANCIA DEL SIMULADOR´

En este  simulador  aprenderemos  que todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.



Aqui en este  video  nos explicaran sobre la primera ley  de NEWTON.





ARTICULO DE LA

segunda LEY DE NEWTON

Una buena explicación para misma es que establece que siempre que un cuerpo ejerce una fuerza sobre un segundo cuerpo, el segundo cuerpo ejerce una fuerza sobre el primero cuya magnitud es igual, pero en dirección contraria a la primera.  También podemos decir que la segunda ley de Newton responde la pregunta de lo que le sucede a un objeto que tiene una fuerza resultante diferente de cero actuando sobre él.


La segunda Ley de Newton nos dice que la aceleración de un cuerpo depende de dos factores.

Estos son:

masa del cuerpo y fuerza neta aplicada

Esto se debe a que la fórmula es:


F = fuerza neta

m = masa

a = aceleración

Y si despejamos "a"

a = F /m


IMPORTANCIA DEL SIMULADOR
En el  siguiente  simulador  veremos la  segunda  ley  de  newton, nos  enseñara en práctica un poco más sobre la segunda ley de newton que es sumatoria de todas las fuerzas igual a masa por aceleración.




Aquí en este  video  nos explicaran sobre la segunda ley de newton.





ARTICULO DE LA

Tercera LEY DE NEWTON

Siempre que un objeto ejerce una fuerza sobre otro objeto, el segundo objeto ejerce sobre el primero una fuerza igual y en sentido opuesto.
Una de las fuerzas se llama fuerza de acción y la otra, fuerza de reacción. No importa a cuál de ellas llamemos acción y a cuál reacción. Lo importante es que ambas son partes de una sola interacción y que ninguna de las dos existe sin la otra. Las fuerzas tienen la misma intensidad y sentidos opuestos. La tercera ley de Newton se suele enunciar como: "a toda acción le corresponde una reacción de igual magnitud y en sentido contrario".
En toda interacción las fuerzas se dan por pares. Por ejemplo, tú interactúas con el piso cuando caminas sobre él. Empujas al piso y éste te empuja al mismo tiempo. De forma análoga, los neumáticos de un auto interactúan con el pavimento para producir el movimiento del vehículo. Los neumáticos empujan el pavimento y éste empuja simultáneamente los neumáticos. Cuando nadas interactúas con el agua. Tú empujas el agua hacia atrás y el agua te impulsa hacia adelante. En cada interacción participan dos fuerzas. Observa que en estos ejemplos las interacciones dependen de la fricción. Por ejemplo, es probable que una persona que intenta caminar sobre el hielo, donde la fricción es mínima, no consiga ejercer una fuerza de acción contra el hielo. Sin la fuerza de acción no puede haber una fuerza de reacción, y sin ésta no se produce un movimiento de avance.



Entonces si aplicamos una fuerza hacia algún lado, y queremos que el objeto no se mueva, hay que contrarrestarla con otra fuerza igual, pero que vaya en sentido contrario. Esto haría que la fuerza se cancelara, llegando a un estado de reposo o equilibrio, haciendo la suma de fuerzas en el sistema = 0

F1 + F2 + F3 +......... + Fn = 0

Que viene siendo la suma de todas las fuerzas (obvio algunas de ellas serán negativas) serán 0, no importa cuántas sean (Fn)
Esto puede aplicar también a las componentes X y Y antes mencionadas, haciendo que la suma de todas las componentes en X o Y sean cero:

Fx1+ Fx2 + ............. + Fxn = 0 (para componentes en x)
Fy1 + Fy2 + ............ + Fyn = 0 (para componentes en y)

Claro como Fx se refiere a la componente de la fuerza en X, bien puedes sustituirla por la formula primera que te di (FcosA) y viene siendo lo mismo. Igual para Y

 IMPORTANCIA DEL SIMULADOR



La ley de Acción y reacción  nos habla de que cuando un objeto interactúa con otro, se trabaja con pares de fuerzas de igual magnitud pero de sentido contrario.
La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto 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. Este principio se aplica a toda clase de fuerzas y presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio.




Aquí en este  video  nos explicaran sobre la tercera ley de newton.






lunes, 20 de enero de 2014

CINEMATICA




La cinemática es la rama de la física que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo originan las fuerzas y se limita, esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. La aceleración es el ritmo con el que cambia la velocidad. La velocidad y la aceleración son las dos principales magnitudes que describen cómo cambia la posición en función del tiempo.

MOVIMIENTO  VERTICAL
Tiro vertical y caída libre
Estos movimientos se resuelven con las mismas ecuaciones de MRUV, tomando como aceleración la de la gravedad de la tierra, que en vez de "a" la llamamos "g". También es un valor vectorial y su módulo es:


Debido a que trabajamos con sistemas coordenados, utilizamos la misma fórmula para el tiro vertical que para la caída libre que además son las mismas fórmulas que utilizamos para todo MRUV.
Tiro Vertical
El tiro vertical corresponde al movimiento en el cual se lanza un objeto en línea recta hacia arriba con una velocidad inicial.




Caída Libre
La caída libre corresponde al movimiento en dónde se deja caer un objeto desde arriba. El siguiente gráfico corresponde a la velocidad durante la caída libre, poniendo un sistema de coordenadas con el origen en el piso y dirigido hacia arriba, es decir la velocidad tiene signo negativo.
Con esta disposición, la aceleración también tiene signo negativo. En el gráfico consideramos velocidad inicial nula.

Características del tiro vertical y la caída libre
En ambos casos se toman en cuenta las velocidades iniciales y las distancias, pero no intervienen el peso o la masa para calcular la altura o el tiempo.

COMO LO APLICO  EN  MI  VIDA  DIARIA
Bueno  sería  casi  en  todo  lo  que  realizo  o me  sucede como  por   ejemplo   al   estar  en  el  balcón  de    mi  curso en  ese  instante  se  me  puede  caer   mi   teléfono  celular, eso  es   caída  libre.
También  seria   al  dejar  caer  una   piedra a  un  pozo.
Y  sobre  tiro  vertical  seria  cuando   juego   futbol   al   momento   de   patear  un  balón verticalmente  hacia  arriba.
Cuando tumbo   mango,  tengo  que  lanzar  una  piedra verticalmente   hacia  arriba.




IMPORTANCIA PARA  MI CARRERA  
Está  muy   claro  que me  va  a  servir    mucho como  por ejemplo  para comprobar que la ley de gravedad de newton es exacta y para determinar qué velocidad tendrá al finalizar la caída de  algún  objeto y también de cómo cambia está de acuerdo al tiempo y el espacio recorrido..

 




MOVIMIENTO PARABOLICO  HORIZONTAL

Se caracteriza por la trayectoria o camino curvo que sigue un cuerpo al ser lanzado al vacío, resultado de dos movimientos independientes: un movimiento horizontal con velocidad constante y otro vertical, el cual se inicia con una velocidad cero y va aumentando en la misma proporción de otro cuerpo que se dejara caer del mismo punto en el mismo instante. La forma de la curva descrita es abierta, simétrica respecto a un eje y con solo foco, es decir, es una parábola




Movimiento de media parábola:

El movimiento de media parábola o semiparabólico (lanzamiento horizontal)
se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y la caída libre.
El movimiento parabólico completo:
Se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y un lanzamiento vertical hacia arriba, que es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado hacia abajo por la acción de la gravedad.

Un cuerpo que se deja caer libremente y otro que es lanzado horizontalmente desde la misma altura tardan lo mismo en llegar al suelo. La independencia de la masa en la caída libre y el lanzamiento vertical es igual de válida en los movimientos parabólicos.
Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba y otro parabólicamente completo que alcance la misma altura tarda lo mismo en caer.



COMO LO APLICO  EN  MI  VIDA  DIARIA
Cualquier cosa lanzada dentro del campo gravitatorio de nuestro planeta  con una mínima componente horizontal va a describir una trayectoria parabólica.
Como  por  ejemplo al jugar  tenis, disparo de un fusil, el agua que sale de un grifo, un paracaidista, la flecha de un arco, un escupitajo, un fuego artificial, etc...




IMPORTANCIA PARA  MI CARRERA

Me sirve  para muchas  cosas,  tales  como : para  medir  la  trayectoria de  un  objeto  que  es  lanzado en   forma  parabólica, como   por  ejemplo  medir  la  fuerza  con  la  que e s  lanzado  el cuerpo  u  objeto..etc

Principalmente: el movimiento parabólico tiene dos componentes: una horizontal que se caracteriza por ser un MRU (velocidad constante) y otra componente vertical en que actúa la aceleración de gravedad: en el trayecto de subida, el movimiento es un MRUR y de bajada, es un MRUA.






SIMULADORES

SIMULADOR #1


En el movimiento Parabólico, lo podemos estudiar de dos formas: Movimiento semiparabólico y Movimiento parabólico (completo).

Con este simulador del movimiento de un proyectil comprender mejor dicho movimiento en la vida diaria.

Temas principales

  • Propuesta de proyectil
  • Ángulo
  • Velocidad inicial
  • Masa
  • Resistencia del aire
Predecir cómo al variar las condiciones iniciales afectan una trayectoria de proyectiles (objetos diversos, ángulos, velocidad inicial, la masa, diámetro, altura inicial, con y sin resistencia del aire). Utilizar el razonamiento para explicar las predicciones.
 Explicar los términos más comunes movimiento de proyectiles en sus propias palabras. (Lanzamiento de la velocidad angular, inicial, la altura inicial, el alcance, la altura final, el tiempo).
                                
  • El botón "Fire" sirve para iniciar la simulación.
  • El botón "Erase" borra todo lo que realizaste.
  • Los Botones de las lupas los utilizamos para ampliar y reducir la imagen ó pantalla.
  • El botón "diameter" nos indica el diámetro del proyectil lanzado.
  • El botón "mass" es para saber el peso del proyectil lanzado.
  • El botón "initial speed" indica la velocidad inicial del proyectil lanzado.
  • El botón "angle" nos ayuda a graduar el ángulo de tiro.



SIMULADOR #2


Este simulador es   sobre  movimiento  vertical, su  uso   es   muy  importante y  sencillo,  nos  sirve para poder entender  mejor este tema de  física.

Se representa el movimiento en caída vertical de una masa variable, sin y con rozamiento con el aire. La fuerza de rozamiento se ha supuesto proporcional al cuadrado de la velocidad.

SIMULADOR #3



El movimiento circular además de ser un fenómeno físico importante, es de gran aplicación en nuestra vida diaria. Innumerable es la cantidad de ruedas, discos, engranajes y cosas en movimiento circular que son indispensables para desplazarnos, mover las máquinas, traernos el agua e incluso el aire hasta donde estamos.

Vamos a realizar un estudio del movimiento circular uniforme. Para ello utilizaremos una simulación. Claro, habiendo tantas ruedas, siempre podremos completar con una buena observación de casos reales.
El propósito de esta primera etapa es conocer el simulador que se muestra a la izquierda. Puedes ajustar radio de la trayectoria, rapidez de rotación, parar, hacer pausa y medir la posición en cualquier momento. Se dan las coordenadas del 'testigo' en forma polar y cartesiana.

SIMULADOR #4



  Diseñar experimentos para describir cómo las variables afectan el movimiento de un péndulo
  Usar un cronómetro foto puerta para determinar cuantitativamente cómo el periodo de un péndulo depende de las variables que Ud. describió
  Determinar la aceleración gravitacional del Planeta X
  Explicar el concepto de conservación de la energía mecánica usando la energía cinética y la energía potencial gravitatoria
  Describir la tabla de Energía desde la posición o la velocidad seleccionada.


SIMULADOR #5


  Obtener la gráfica del "antes y el después" de las colisiones.
  Construir representaciones del vector momento "antes y después" de las colisiones.
  Aplicar la ley de conservación del momento para resolver problemas de colisiones.
  Explicar por qué la energía no se conserva y varía en algunas colisiones.
  Determinar el cambio en la energía mecánica en las colisiones de diferente "elasticidad".
  ¿Qué significa "elasticidad"?