2. INDICE
1. ¿Qué es movimiento? Tipos de movimiento.
2. Actividades de repaso. Pág. 142 y 143
3. Leyes de newton. Ejemplos.
4. Leyes de fuerza. Ejemplos.
5. Actividades de sistematización y consolidación.
Definición de conceptos. Pág. 139.
6. Conexión de conceptos e ideas. Pág. 140
7. Conclusión.
3. QUE ES MOVIMIENTO
En mecánica, el movimiento es un
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.
4. TIPOS DE MOVIMIENTO
Los tipos de movimientos más comunes son:
Movimiento rectilíneo uniforme.
Movimiento rectilíneo uniforme acelerado.
Movimiento circular
Movimiento parabólico
Movimiento pendular
Movimiento rectilíneo uniforme
Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme
cuando su velocidad es constante en el tiempo, es decir, su aceleración es nula.
Esto implica que la velocidad media entre dos instantes cualesquiera siempre tendrá
el mismo valor. Además la velocidad instantánea y media de este movimiento
coincidirán.
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
El Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es aquél en el que un cuerpo se
desplaza sobre una recta con aceleración constante. Esto implica que en cualquier
intervalo de tiempo, la aceleración del cuerpo tendrá siempre el mismo valor. Por
ejemplo la caída libre de un cuerpo, con aceleración de la gravedad constante.
Movimiento circular
El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la
trayectoria será una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante,
se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de
movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular constante.
No se puede decir que la velocidad es constante ya que, al ser una magnitud
vectorial, tiene módulo, dirección y sentido: el módulo de la velocidad permanece
constante durante todo el movimiento pero la dirección está constantemente
cambiando, siendo en todo momento tangente a la trayectoria circular. Esto
implica la presencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al
módulo de la velocidad, si varía su dirección.
Movimiento parabólico
Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria
describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que
se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un
campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser
5. analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento
rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
vertical.
Movimiento Pendular
El movimiento pendular es una forma de desplazamiento que presentan algunos
sistemas físicos como aplicación practica al movimiento armónico simple. A
continuación hay tres características del movimiento pendular que son: péndulo
simple, péndulo de torsión y péndulo físico.
Péndulo simple: El sistema físico llamado péndulo simple esta constituido por una
masa puntual m suspendida de un hilo inextensible y sin peso que oscila en el vació
en ausencia de fuerza de rozamientos. Dicha masa se desplaza sobre un arco
circular con movimiento periódico. Esta definición corresponde a un sistema teórico
que en la práctica se sustituye por una esfera de masa reducida suspendida de un
filamento ligero.
Péndulo de torsión: Se dice que un cuerpo se desplaza con movimiento armónico
de rotación en torno a un eje fijo cuando un ángulo de giro resulta función sinusoidal
del tiempo y el cuerpo se encuentra sometido a una fuerza recuperadora cuyo
momento es proporcional a la elongación angular.
Péndulo físico: El péndulo físico, también llamado péndulo compuesto, es un sistema
integrado por un sólido de forma irregular, móvil en torno a un punto o a eje fijos, y
que oscila solamente por acción de su peso.
6. ACTIVIDADES DE REPASO
1. COMENZANDO CON EL CONCEPTO DE “MOVIMIENTO”, CONFECCIONA UN
DIAGRAMA QUE CONECTE Y RAMIFIQUE DIVERSOS CONCEPTOS ESTUDIADOS EN
ESTA UNIDAD.
MOVIMIENTO
Cambio de posición de los cuerpos o de sus partes en relación con otro cuerpo.
Movimientos en los que el cuerpo no se deforma
Traslación Rotación
Todos los puntos del cuerpo setodos los puntos del cuerpo
mueven de igual modo (describendescriben circunferencias con
igual trayectoria, tienen igual velocidad)centro en una línea común
(los puntos del cuerpo tienen
diferentes velocidades)
7. 2. REPITE LA ACTIVIDAD ANTERIOR, PERO AHORA COMENZANDO CON EL
CONCEPTO “FUERZA”.
FUERZA
Módulos
PRODUCE VECTORESdirección
Sentido
Interacción entre dos objetos
PRODUCE
POR
Contactoa distancia
DEFORMACIONES CAMBIOS EN EL ESTADO
DE MOVIMIENTO
Explicado por Newton
1era LEY 2da LEY 3era LEY
Ley de HOOKE Explica el equilibrio se encarga de se cumple
de traslacióncuantificar cuando
el concepto dos cuerpos
de fuerza interactúan
entre si
Se mide con:Un cuerpo constante de
permanecerá en proporcionalidad
reposo o en aplicando una
movimiento fuerza
rectilíneo uniforme masa del cuerpo
hasta que una f= m a
DINAMOMETROfuerza actué m= f/a
sobreel.
Positiva
Se mide con: Negativa
Balanza
8. 3. A MODO DE SÍNTESIS DEL CAPITULO, INTENTA RESPONDER, RESUMIDAMENTE, LAS
PREGUNTAS CLAVE PLANTEADAS AL INICIARLO.
¿Qué es movimiento mecánico y cuales son algunos de sus tipos?
Movimiento mecánico o simplemente movimiento, es el cambio de posición de
los cuerpos, o de sus partes, en relación con otro cuerpo.
Algunos tipos de movimiento son el de rotación y el de traslación.
¿De que medios se vale la física para describirlo?
La parte de la mecánica encargada de la descripción del movimiento
usualmente se denomina CINEMATICA.
¿Cómo predecir el movimiento de un cuerpo?
La cinética es usada para predecir el movimiento causado por las fuerzas
dadas o determinar las fuerzas necesarias para producir determinado
movimiento.
9. 4. EXPÓN E ILUSTRA MEDIANTE EJEMPLOS LOS CONCEPTOS:
Movimiento mecánico
Cambio de posición en relación con otro cuerpo.
El carrito se aleja de A y se acerca a B. En el movimiento mecánico
cambian la posición del cuerpo como un todo, o las posiciones de sus
partes entre sí. Cuando una persona camina o corre pueden
apreciarse con claridad ambas cosas.
La relatividad del movimiento también puede tratarse a partir de
ejemplos de la vida cotidiana. Por ejemplo, una persona sentada
dentro de un camión. También se puede analizar utilizando el
experimento anterior, solamente se coloca otro cuerpo encima del
carrito.
¿Se encuentra en reposo o en movimiento el bloque que se
encuentra encima del carrito?
Se observara que el bloque se mueve junto con el carrito, o sea,
ambos cambian de posición a la vez.
Pero si un observador se encontrara a un lado del bloque para el
estaría en reposo.
10. Cuerpo rígido
Se define como aquel que no sufre deformaciones por efecto de fuerzas
externas, es decir un sistema de partículas cuyas posiciones relativas no
cambian. Un cuerpo rígido es una idealización, que se emplea para efectos de
estudios de cinemática, ya que esta rama de la mecánica, únicamente
estudia los objetos y no las fuerzas exteriores que actúan sobre de ellos.
EJEMPLO:
Si se lanza un ladrillo, se puede determinar el movimiento de su centro de masa
sin tener que considerar su movimiento rotacional. La única fuerza significativa
es su peso, y la segunda ley de Newton determina la aceleración de su centro
de masa. Sin embargo, suponga que el ladrillo este parado sobre el piso y usted
lo vuelca, por que desea determinar el movimiento de su centro al caer. En
este caso el ladrillo esta sometido a su peso y a una fuerza ejercida por el piso.
No se puede determinar la fuerza ejercida por
el piso ni el movimiento del centro de masa sin
analizar su movimiento racional. Antes de
analizar tales movimientos, debemos
considerar como describirlos. Un ladrillo es un
ejemplo de cuerpo rígido cuyo movimiento se
puede describir tratándolo como cuerpo
rígido. Un cuerpo rígido es un modelo
idealizado de un cuerpo que no se deforma.
La definición precisa es que la distancia entre todo par de puntos del cuerpo
rígido permanece constante. Si bien cualquier cuerpo se deforma al moverse, si
su deformación es pequeña su movimiento puede aproximarse modelándolo
como cuerpo rígido.
Para describir el movimiento de un cuerpo rígido basta con describir el
movimiento en un solo punto, como su centro de masa y el movimiento
rotacional del cuerpo alrededor de ese punto. Algunos tipos particulares de
movimientos ocurren con frecuencia en ciertas aplicaciones. Como ayuda
para visualizarlos usamos un sistema coordenado que se mueve junto con el
cuerpo rígido. Tal sistema coordenado se llama fijo al cuerpo.
11. Movimiento de traslación
El movimiento de traslación es aquel en que todos los puntos del cuerpo se
mueven de igual modo (describen igual trayectoria, tienen igual velocidad)
En este ejemplo, el movimiento de traslación consiste en la trayectoria por la
cual nuestro planeta da vueltas alrededor del Sol. Este movimiento está
originado por la fuerza de la gravedad que nuestra estrella ejerce sobre la
Tierra. Durante el transcurso de esa traslación se originan cambios, que al igual
que sucede con la rotación, permiten que se pueda medir el tiempo.
Partícula
Puede considerarse como un punto material, en la mecánica elemental se puede
asociar a un cuerpo cualquiera el movimiento de una partícula o punto, sin tener en
cuenta las dimensiones del cuerpo. El concepto de partícula, esta asociado con el
de punto material al cual s ele puede asocia r un amasa o una carga
12. Sistema de referencia
En general debemos elegir un sistema de referencia tal que el movimiento
parezca lo más simple posible.
Consideremos el caso de un observador A que se encuentra en una
vagoneta que se encuentra moviéndose a una velocidad constante V y un
observador B que se encuentra en reposo sobre la tierra. Asociemos respecto
de cada observador un sistema de referencia inercial.
El observador A, al dejar caer una piedra, verá que este describe un
movimiento vertical de caída libre.
El observador B verá que inicialmente la piedra posee una velocidad inicial V
de dirección horizontal y, debido a esto, este describirá durante su caída un
movimiento parabólico de caída libre.
¿Cómo se mueve en realidad el cuerpo rectilínea o curvilíneamente? ¿Cuál de
los dos observadores tiene la razón?. Puede parecer contradictorio pero ambas
afirmaciones son correctas, cada una respecto de su sistema de referencia. No
se puede prevalecer un sistema de referencia inercial respecto de otro. Todos
los sistemas de referencia inerciales son equivalentes.
En conclusión, todas las características del movimiento (trayectoria,
desplazamiento, velocidad, etc.) dependen del sistema de referencia elegido.
13. Vector posición
Se llama vector de posición al vector que tiene como origen el origen de
coordenadas del sistema de referencia y como extremo el punto donde se
encuentra el móvil en cada instante. Se llama trayectoria a la curva, que
describe el móvil en el desplazamiento. Los movimientos pueden se rectilíneo
es cuando su trayectoria es recta, movimiento circular cuando su trayectoria
es circular. Esta depende del sistema de referencia elegido.
Ejemplo:
Vector de posición de un punto en el plano de coordenadas
El vector que une el origen de coordenadas O con un puntoP se llama vector de
posición del punto P.
Desplazamiento
En mecánica es la longitud de la trayectoria comprendida entre la posición
inicial y la posición final de un punto material.Desplazamiento es una
magnitud vectorial que une la posición inicial y la posición final
Ejemplo:
Sales de tu casa y caminas a la esquina (100 m) y das vuelta a la derecha
hasta llegar a la otra es esquina (200 metros), el
desplazamiento seria una línea recta desde tu casa hasta la
segunda esquina, o sea sería la diagonal y la distancia
recorrida serían 300 m.
Otro ejemplo caminas 5 pasos de frente, inmediatamente te
regresas y das 5 pasosatrás, el desplazamiento es cero pasos y
la distancia recorrida serian 10 pasos.
14. Distancia
La distancia expresa la proximidad o lejanía
entre dos objetos, o el intervalo de tiempo
que transcurre entre dos sucesos.
Velocidad media e instantánea
Velocidad media:es un vector que tiene la misma dirección y sentido que el
vector desplazamiento y su módulo se obtiene de dividir el modulo del
desplazamiento por el tiempo transcurrido. Si es menor que 1 entonces el
módulo de la Vm sería mayor que el módulo de desplazamiento: .si es =a 1 el
módulo de la Vm coincide con el desplazamiento.Si es mayor que 1
entonces el módulo de Vm sería menor que el desplazamiento.
Velocidadinstantánea:como su nombre indica es la velocidad q tiene un
móvil en un instante determinado (la velocidad en un punto dado su
trayectoria).la velocidad es tangente en ese punto. La velocidad
instantánea se define como el límiteal que tiende la Vm cuando el tiende a
cero.
Celeridad o rapidez
Celeridad o rapidez (no se debe confundir con la aceleración) es la relación
entre la distancia recorrida y el tiempo que tomó recorrerla.
15. Aceleración media e instantánea
Se define la aceleración media como el cambio de velocidad de un cuerpo
dividido entre el tiempo en el cual ocurre ese cambio.
La aceleración instantánea se define como el cambio de velocidad medido
en intervalos de tiempo muy pequeños. Estos intervalos de tiempo son tan
pequeños que son casi igual a cero.
16. 5. EXPÓN E ILUSTRA MEDIANTE EJEMPLOS LOS SIGUIENTES CONCEPTOS Y LEYES:
Fuerza
Lafuerza es una magnitud física que mide la
intensidad del intercambio de momento lineal
entre dos partículas o sistemas de partículas (en
lenguaje de la física de partículas se habla de
interacción). Según una definición clásica,
fuerza es toda causa agente capaz de
modificar la cantidad de movimiento o la forma
de los cuerpos materiales. No debe confundirse
con los conceptos de esfuerzo o de energía.
Inercia
Lainercia es la propiedad de los cuerpos de resistirse al cambio del movimiento,
es decir, es la resistencia al efecto de una fuerza que se ejerce sobre ellos.
Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento
uniforme en línea recta si no hay una fuerza
actuando sobre él.
En Resumen la inercia es la propiedad de un
cuerpo a permanecer en su estado de reposo
hasta que se le aplique una fuerza.
En física se dice que un sistema tiene más
inercia cuando resulta más difícil lograr un
cambio en el estado físico del mismo. Los dos
usos más frecuentes en física son la inercia
mecánica y la inercia térmica. La primera de
ellas aparece en mecánica y es una medida de dificultad para cambiar el
estado de movimiento o reposo de un cuerpo. La inercia mecánica depende
de la cantidad de masa y del tensor de inercia. La inercia térmica mide la
dificultad con la que un cuerpo cambia su temperatura al estar en contacto
con otros cuerpos o ser calentado. La inercia térmica depende de la cantidad
de masa y de la capacidad calorífica.
Las llamadas fuerzas de inercia son fuerzas ficticias o aparentes que un
observador percibe en un sistema de referencia no-inercial.
17. 1ERA, 2DA Y 3ERA LEY DE NEWTON
PRIMERA LEY DE NEWTON
LEY DE LA INERCIA
La primera ley de Newton, conocida
también como Ley de inercia, nos dice
que si sobre un cuerpo no actúa ningún
otro, este permanecerá indefinidamente
moviéndose en línea recta con
velocidad constante (incluido el estado
de reposo, que equivale a velocidad
cero).
Como sabemos, el movimiento es
relativo, es decir, depende de cual sea el
observador que describa el movimiento.
Así, para un pasajero de un tren, el
interventor viene caminando lentamente
por el pasillo del tren, mientras que para
alguien que ve pasar el tren desde el
andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad.
Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. La
primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de
referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos
sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que
no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.
En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto
que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero
siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema
que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema
inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una
buena aproximación de sistema inercial.
18. SEGUNDA LEY DE NEWTON
PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINAMICA
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza.
Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la
aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es
la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la
siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir,
tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la
Segunda ley de Newton debe expresarse como:
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa
por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un
kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,
1 N = 1 Kg · 1 m/s2
La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para
cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un
cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m · a.
Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de
sistemas en los que pueda variar la masa.
Para ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta magnitud
física es la cantidad de movimiento que se representa por la letra p y que se
define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad, es decir:
p = m · v
La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es una
magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s . En
términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa
de la siguiente manera:
La Fuerza que actúa sobre un cuerpo es igual a la variación temporal de la
cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir,
19. F = dp/dt
De esta forma incluimos también el caso de cuerpos cuya masa no sea
constante. Para el caso de que la masa sea constante, recordando la
definición de cantidad de movimiento y que como se deriva un producto
tenemos:
F = d(m·v)/dt = m·dv/dt + dm/dt ·v
Como la masa es constante
dm/dt = 0
y recordando la definición de aceleración, nos queda
F = m a
tal y como habíamos visto anteriormente.
Otra consecuencia de expresar la Segunda ley de Newton usando la cantidad
de movimiento es lo que se conoce como Principio de conservación de la
cantidad de movimiento. Si la fuerza total que actua sobre un cuerpo es cero,
la Segunda ley de Newton nos dice que:
0 = dp/dt
es decir, que la derivada de la cantidad de movimiento con respecto al
tiempo es cero. Esto significa que la cantidad de movimiento debe ser
constante en el tiempo (la derivada de una constante es cero). Esto es el
Principio de conservación de la cantidad de movimiento: si la fuerza total que
actúa sobre un cuerpo es nula, la cantidad de movimiento del cuerpo
permanece constante en el tiempo.
20. TERCERA LEY DE NEWTON
PRINCIPIO DE ACCION-REACCION
Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas
son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
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.
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por
ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para
impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.
Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos
movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona
hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.
Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo
valor y sentidos contrarios, no se anulan entre si, puesto que actúan sobre
cuerpos distintos.
LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL
La ley de la gravitación universal propuesta por Newton establece que
entre dos cuerpos cualquiera se produce una fuerza gravitatoria de
atracción, proporcional al producto de las masas respectivas y al inverso
del cuadrado de la distancia entre los
mismos.
La expresión de esta fuerza, en módulo,
es
Y en forma vectorial
Donde F representa la fuerza ejercida
por la masa M sobre m, y r es el vector
que las une, con origen en M y extremo
en m.
21. En la mecánica clásica, la fuerza gravitatoria es una acción a distancia
que, de manera muy aproximada, podemos suponer se transmite de forma
instantánea, sin necesitar de ningún medio material para ello. Así, cada
masa M crea un campo de fuerzas gravitatorio campo vectorial
caracterizado en cada punto por una intensidad i:
La fuerza ejercida sobre un cuerpo de masa m será el producto de ésta por
la intensidad del campo,
Atracción gravitatoria entre dos masas M y m, situadas a distancia r
Leyes de la 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.
22. Ley de fuerza para cuerpos que se mueven
a través de líquidos y gases
La ley de fuerza de resistencia en el caso del
movimiento de un cuerpo a través de gases y
líquidos no es simple. Su valor depende de la
velocidad del cuerpo, y también de sus
dimensiones y forma, así como de las propiedades
del gas o liquido a través del cual se mueve.
La fuerza de resistencia siempre se opone al
movimiento. Pero a diferencia de ella, no existe
fuerza de resistencia estática, basta una pequeña fuerza, por mínima que
sea, para que el cuerpo que estaba en reposo respecto al gas o líquido se
ponga en movimiento. También a diferencia de la fuerza de rozamiento
cinético, que permanece aproximadamente constante al aumentar la
velocidad, la de resistencia crece con ella.
A lo anterior podemos añadir, que mientras la velocidad del cuerpo es
relativamente pequeña, el valor de la fuerza de resistencia es
aproximadamente proporcional al valor de la velocidad ( f = bv), pero
luego puede ser proporcional a su cuadrado ( f= av2). Las constantes de
proporcionalidad dependen de la forma y dimensiones del cuerpo y de las
propiedades del medio donde se mueve.
23. Ley de Hooke
La cantidad de estiramiento o de compresión
(cambio de longitud), es directamente
proporcional a la fuerza aplicada.
F=Kx
EJEMPLO:
*Para un resorte que cumple la ley de Hooke y que presenta como constante
clásica de elasticidad el valor de 19.62 N/cm. Se le cuelga un objeto que causa una
deformación de 58.86 cm. ¿Cuál es la masa del objeto?
K=19.62 N/cm F=kx m=Kx/g
x=58.86 W=mg m=(19.62 N/cm)(58.86 cm)/9.81
g=9.81 m/s2 Kx =mg m/s2= 1154.83N/9.81 m/s2= 117.72 Kg
m=117.72 Kg
24. 6. Dos alumnos, Florina y Alberto, caminan juntos desde la parte delantera del aula
hasta la parte trasera. ¿Cómo será el movimiento de Florina:
a) Respecto a un alumno de la primera fila del aula
Rectilíneo uniforme
b) Respecto a un alumno de la última fila
Rectilíneo uniforme
c) Respecto a Alberto
Paralelo
d) Respecto a un alumno que camina de la parte trasera del aula a la delantera.
Perpendicular
7. Dos estudiantes van sentados en una camioneta que se mueve a velocidad
constante. Uno de ellos lanza hacia arriba una pelota, que vuelve a caer en sus
manos. Describe el movimiento de la pelota visto por:
a) El otro estudiante: el lo ve normal, de manera rectilíneo acelerado.
b) Una persona que se encuentra en la banqueta.La persona ve el movimiento
de la pelota en forma parabólica, ya que al momento que el estudiante lanza
la pelota la persona lo ve en un lugar y al momento que la pelota regresa a sus
manos esta más adelante.
25. 8. ¿Cómo explicarías los “amaneceres” y “atardeceres” teniendo en cuenta lo
estudiado acerca del movimiento? Elabora un dibujo esquemático para
apoyar tu explicación.
Las variaciones diarias de luminosidad sobre la superficie de la Tierra,
conocidas como día y noche son una consecuencia del hecho que la
Tierra gira en torno a un eje imaginario. Este giro demora aproximadamente
24 horas. Durante la mitad de este periodo, una cara de la Tierra, está
expuesta a la luz solar y por ende está "de día". Durante la otra mitad, no
recibe luz solar y por ende esta 2 de noche".
Debido a que el eje imaginario de giro tiene una inclinación de 23,5 grados
respecto al plano de traslación de la Tierra, existe una diferencia en la
duración de los días y las noches entre los dos hemisferios (mitades
imaginarias en que está dividida la Tierra).
Estas diferencias se van alternando a lo largo del año, que es el tiempo que
demora la Tierra en dar una vuelta alrededor del Sol.
26. 9. Realiza una representación del movimiento de la Luna respecto a la Tierra.
Movimiento de la Luna alrededor de la Tierra
La Luna se traslada alrededor de la Tierra siguiendo una órbita contenida
en el plano de la elíptica que tarda en completar 29,53 días.
Las fases de Luna nueva, cuarto creciente, Luna llena y cuarto menguante
se suceden conforme la Luna va recorriendo su órbita
10. ¿Por qué cuando tiene lugar una descarga eléctrica atmosférica (“rayo”)
generalmente primero vemos el
relámpago y luego escuchamos el
trueno?Porque la velocidad de la luz es
muchísimo mayor que la del sonido, por
eso se ve primero el relámpago que el
trueno.
Eso permite saber a qué distancia se
encuentra la tormenta desde el lugar en
que la podamos observar: cada tres
segundos de diferencia entre el
relámpago y el sonido del trueno es aproximadamente un kilómetro
Así, por ejemplo, si después de ver el relámpago se tarda en escuchar el trueno 6
segundos, se puede saber que la tormenta está aproximadamente a 2 kilómetros
de donde uno se encuentra.
¿En qué caso percibiríamos el relámpago y el trueno simultáneamente?
Cuando el rayo cayera a metros de distancia de nosotros.
27. 11.Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba, la resistencia del aire puede
despreciarse. Representa mediante un dibujo las siguientes situaciones y, en el
caso que proceda, señala las fuerzas que actúan sobre la piedra:
12.
a) la piedra se encuentra a mitad de camino durante su ascenso
b) la piedra llego a la máxima altura
c) la piedra esta a mitad de camino durante el descenso
Primeramente analicemos si el tiro vertical es un movimiento acelerado o
desacelerado.
La velocidad con que arrojamos verticalmente hacia arriba una piedra, velocidad
inicial, tiene que ser distinta de cero, sino caería. El cuerpo va subiendo hasta que se
detiene en una posición a la que denominaremos altura máxima (ymax). En esta
posición, en la que se detuvo el objeto, la velocidad debe ser cero. Estamos frente a
un movimiento desacelerado.
Por comodidad, coloquemos sobre el sentido de la velocidad inicial el signo
positivo. Dicho de manera más fácil, la velocidad inicial será siempre positiva, por
ende su sentido será positivo. Todo vector que tenga su mismo sentido que la
velocidad será positivo y aquel que vaya en sentido contrario será negativo.
Este movimiento es desacelerado, la velocidad y la aceleración tienen distinto
sentido, sus signos son opuestos, concluimos entonces que la gravedad tiene signo
negativo. g = 9,8 m/seg2.
Es importante destacar que cuando la piedra llegue a su altura
máxima y comience a caer, el signo de su velocidad (durante la
caída) será también negativo.
Así pues, para el tiro vertical y la caída libre puede utilizarse:
Como ecuación horaria.
28. ¿Cómo serían las respuestas si la piedra se lanza formando cierto ángulo con la
horizontal, en lugar de verticalmente?
Una piedra lanzada hacia arriba, formando un ángulo con la horizontal,
describe una trayectoria parabólica.
Cuando dos cuerpos caen a partir del reposo y desde posiciones muy cercanas, no
se separan mucho en sus trayectorias.
29. 13. Menciona situaciones de la vida cotidiana en las que se utilice la palabra
inercia. ¿Qué semejanzas y diferencias hay entre el uso habitual de esa palabra y
el que se le da en la Física?
Cuando hacemos las cosas por instinto y sin pensar, simplemente reaccionamos
al instante.
Usar esta palabra habitualmente se diferencia al que se le da en física porque los
expertos le dan un significado más científico y extenso.
14. ¿Por qué cuando vamos en un minibús y este frena bruscamente nos vamos
hacia adelante?
Cuando vamos en el camión nosotros también
nos estamos moviendo a la misma velocidad
que este, y cuando el camión frena nuestro
cuerpo tiende a seguir moviéndose a la misma
velocidad que tenia inicialmente, y por eso si el
carro va recto y se detiene, nosotros tendemos
a seguir hacia adelante.
15. Una balanza indica que la masa de cierto cuerpo es 100g. ¿indicaría lo
mismo la balanza en la Luna?
No porque el peso de un cuerpo es la fuerza
con que lo atrae la Tierra y depende de la
masa del mismo. Igualmente el peso de un
cuerpo en la Luna, representa la fuerza con
que ésta lo atrae
30. 16.Dos estudiantes tratan de romper una cuerda. Primero tiran uno por cada
extremo y fallan. Luego atan un extremo a una pared y tiran juntos ¿Es este
procedimiento mejor que el primero?
Pudiera parecer que si, pero dependería de
la rigidez que tenga la pared, ya que si no
esta muy maciza seria absurdo, se les
vendría la pared encima, en cambio si la
pared esta bien solida el procedimiento
podría dar resultado.
17. Representa las fuerzas que actúan sobre un cuerpo que cuelga de una
cuerda. Indica las parejas de acción-reacción.
Se tiene un peso w suspendido del techo por una cuerda de masa despreciable.
Las fuerzas que actúan sobre el peso son la gravedad, w, y la fuerza ejercida por la
cadena, T. Las fuerzas que actúan sobre la cuerda son la fuerza ejercida por el peso,
T', y la fuerza ejercida por el techo, T''.
31. 18. ¿a qué se deberá la forma aproximadamente esférica de los cuerpos
celestes de gran masa?
En "Saber Curioso" dan esta explicación:
Todos los planetas son esféricos debido a sus campos gravitatorios.
Cuando se formaron los planetas, la
gravedad juntó billones de piezas de gas
y polvo en masas que colisionaron y se
calentaron y se sintieron empujadas
hacia el centro de gravedad del
conjunto.
Los planetas, una vez fríos, siguen
comportándose como un fluido a lo largo
de extensos periodos de tiempo,
sucumbiendo al empuje gravitatorio de
su centro de gravedad. El único modo de
que toda la masa permanezca lo más
cerca posible del centro de gravedad consiste en formar una esfera. El proceso
recibe el nombre de ajuste isostático.
En "Muy Interesante" dan esta otra versión:
La forma esférica de los grandes cuerpos celestes se debe a la gravedad.
Cualquier objeto crea a su alrededor un campo gravitatorio que actúa como si
toda la masa del cuerpo se concentrase en el centro y atrajese la materia hacia
sí. Durante el largo periodo de formación de un planeta, la materia fluye,
sometida al calor de sus reacciones nucleares internas, y sucumbe a la fuerte
atracción de su centro gravitatorio. La distribución esférica, que es simétrica en
todas las direcciones, es la única forma geométrica que hace que toda la
materia del planeta se sitúe lo más cerca posible de su centro.
32. 19. Describe algunas medidas que se toman para disminuir la fricción cuando
esta resulta perjudicial.
Para la disminución la fricción, lo mas común es encontrar en la unión el uso de un
fluido líquido, este fluido recibe el nombre de lubricante y el rozamiento se
conoce como rozamiento húmedo o
lubricado, en otros casos, se
introducen cuerpos sólidos esféricos y
duros que facilitan en gran grado el
movimiento mutuo lo que se conoce
como rozamiento por rodadura.
En algunos casos lo que se necesita es
aumentar el coeficiente de fricción
para reducir o impedir el
deslizamiento mutuo, en estos casos
se acude a partículas agudas y duras que se oponen al movimiento al incrustarse
en las superficies debido a la carga P.
20. Argumenta la importancia de la fuerza de rozamiento para poner en
movimiento y variar la dirección de los medios de transporte cotidianos
Si un coche que circula por una carretera horizontal se deja en “punto muerto” (el
motor, en este caso, no ejerce fuerza alguna sobre él) debería (según la ley de
inercia de newton) seguir con movimiento rectilíneo y uniforme; sin embargo la
experiencia demuestra que termina parándose. ¿Por qué? Pues obviamente
porque existe siempre una fuerza que se opone al movimiento y por eso la
situación que modela la mencionada ley no puede ser real en nuestro mundo. Es
la llamadafuerza de rozamiento
33. 21. Dos estudiantes compiten tirando de una cuerda uno por cada extremo. El
más débil logro que el otro deslizara por el piso. ¿Cómo pudiera explicarse esto?
Para analizar mejor la situación realiza un esquema de ella y representa las
fuerzas.
Ejemplo:
En este ejemplo que es parecido al planteado, la interpretación que podemos darle
a este resultado es que la fuerza de dos de los niños de cada lado se equilibran y
solamente se verá la acción de la fuerza que aplica el niño que está de más jalando
en el extremo izquierdo de la cuerda. Esto es, que la Fr NO significa que solamente
haya un niño jalando la cuerda hacia la izquierda, sino que las contribuciones de los
demás se equilibran entre ellas, y Fr solamente nos sirve para conocer el resultado
final del sistema de fuerzas.
22. Deja caer simultáneamente un cuaderno y una hoja de este. ¿Qué
observas?
El cuaderno cae primero y la hoja tarda unos segundos más en caer.
A continuación coloca la hoja encima del cuaderno y nuevamente déjalos caer.
¿Cómo se explica la diferencia en los resultados?
Porque influye la fuerza del cuaderno en la hoja, lo cual los hace caer juntos
34. LEYES DE NEWTON
Ejemplos
1ª Ley de Newton o ley de la inercia:
Un cuerpo permanecerá en un estadode reposo o de movimiento uniforme, a
menos de que una fuerza externa actúe sobre él.
EJEMPLOS:
1. Los planetas giran alrededor del Sol sin parar, a menos que algún agente
externo, como un asteroide gigante, los desvíe de sus órbitas.
2. Una llanta que rueda por la calle no se detendrá a menos que alguien la
detenga.
3. Una pelota deja de rodar por la banqueta debido a la fuerza de fricción que
la banqueta ejerce sobre ella.
4. Si en una bicicleta dejaras de pedalear, seguirías indefinidamente si no
actuara sobre ella el rozamiento y la gravedad. Además se detendría más
rápido si va en arena, que si va en asfalto.
5. Para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el
pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el
andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran
velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el
movimiento.
2ª Ley de Newton:
Siempre que una fuerza actúe sobre un cuerpo produce una aceleración en la
direcciónde la fuerza que es directamente proporcional a la fuerza pero
inversamente proporcional a la masa.
EJEMPLOS:
1. Un automóvil requiere de cierta fuerza (caballos de fuerza) para poder
acelerar su propia masa y tener una mayor velocidad.
2. Un resorte se puede estirar determinada distancia en función de su constante
de elasticidad (checar ley de Hooke)
3. Al empujar un carrito en el súper.
4. Al batear una pelota con un bate
5. Al lanzar una pelota.
35. 3ª Ley de Newton:
A toda acción corresponde una reacción en igual magnitud y dirección pero de
sentido opuesto.
EJEMPLOS:
1. Los rociadores para el césped, al salir el agua, esta ejerce una fuerza sobre el
aire, como reacción el rociador gira.
2. Una pelota de billar se desplaza con la misma rapidez con que venía la bola
que la golpeó (en un caso ideal sin fricción).
3. Un tráiler que choca de frente contra una motocicleta recibe la misma
cantidad de energía que la que recibe la motocicleta.
4. Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos
movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona
hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.
5. Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos
movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona
hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.
36. LEYES DE FUERZA
Ejemplos
LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL.
La ley de la gravitación universal
propuesta por Newton establece que
entre dos cuerpos cualquiera se produce
una fuerza gravitatoria de atracción,
proporcional al producto de las masas
respectivas y al inverso del cuadrado de
la distancia entre los mismos.
Ejemplo: La aceleración observada g de
la superficie de la Tierra es 980 cm/ s²; por
otra parte, conocemos el valor de la
constante gravitatoria G, y el radio de la
Tierra es r = 6,38 × 10⁸ cm; entonces, ahora podemos buscar el valor de la masa de
la Tierra reestructurando la ecuación anterior:
M = gr² / G
o
M = (980 cm/s²)(6,38 × 10⁸ cm)²/(6.67 × 10 ⁻⁸ cm³ / g · s cm²) = 5,98 × 10²⁷g
Conocida la masa de la Tierra, ahora podemos estimar su densidad, que es igual a:
M / [ ⁴/₃ ( π ) r³ ] = 5,5 g/cm.
Una expresión matemática simplificada y popular de la ley de la fuerza de
gravedad es la siguiente:
37. LEYES DEL ROZAMIENTO
Las leyes rozamiento son empíricas y consideran una fuerza global o
macroscópica de rozamiento al deslizamiento que representa a la resultante de
las múltiples interacciones ejercidas entre las superficies.
• La fuerza de rozamiento se opone al
movimiento de un bloque que desliza sobre
un plano.
• La fuerza de rozamiento es proporcional a
la fuerza normal que ejerce el plano sobre el
bloque.
• La fuerza de rozamiento no depende del
área aparente de contacto.
• Una vez empezado el movimiento, la fuerza
de rozamiento es independiente de la
velocidad.
LEY DE HOOKE
La cantidad de estiramiento o de compresión (cambio de longitud), es
directamente proporcional a la fuerza aplicada.
F=Kx
1. Un objeto que cuelga de un resorte.
2. Cuando una persona salta del bongie.
38. Actividades de sistematización y consolidación Pág. 139.
DEFINICIÓN DE CONCEPTOS:
ACELERACION: La aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el ritmo o tasa
de cambio de la velocidad de un móvil por unidad de tiempo. En el contexto de la
mecánica vectorial newtoniana se representa normalmente por y su módulo por . Sus
dimensiones son [Longitud]/[Tiempo]2. Su unidad en el sistema internacional es el m/s2.
Analítica: Calificativo de una disciplina (o de alguna de sus partes) en que predomina el
ANALISIS (vid.). Kant da el nombre de "Analítica trascendental" a la segunda parte de su
Crítica de la Razón Pura o teoría de los objetos que ofrece la experiencia. ANALOGIA En
sentido restringido (matemático), igualdad de relaciones. En sentido filosófico, condición
de términos cuyo empleo no es unívoco (en un solo sentido), ni equívoco (en sentidos
totalmente dispares), sino distintos pero relacionados entre sí y con un primeranalogado o
sentido originario. Distinguían los escolásticos entre la analogía de atribución y la de
proporcionalidad. El término ser, según Santo Tomás, ha de entenderse en sentido
análogo, con esa dobleanalogicidad.
Aristóteles: fue un filósofo, lógico y científico de la Antigua Grecia cuyas ideas ejercieron
una enorme influencia sobre la historia intelectual de Occidente por más de dos milenios.
Aristóteles escribió cerca de 200 tratados —de los cuales sólo nos han llegado 31— sobre
una enorme variedad de temas, incluyendo lógica, metafísica, filosofía de la ciencia,
ética, filosofía política, estética, retórica, física, astronomía y biología.1 Aristóteles
transformó muchas, si no todas, las áreas del conocimiento que tocó. Es reconocido
como el padre fundador de la lógica y de la biología, pues si bien existen reflexiones y
escritos previos sobre ambas materias, es en el trabajo de Aristóteles donde se
encuentran las primeras investigaciones sistemáticas al respecto. Entre muchas otras
contribuciones, Aristóteles formuló la teoría de la generación espontánea, el principio de
no contradicción, las nociones de categoría, sustancia, acto, potencia, etc. Algunas de
sus ideas, que fueron novedosas para la filosofía de su tiempo, hoy forman parte del
sentido común de muchas personas. Aristóteles fue discípulo de Platón y de otros
pensadores (como Eudoxo) durante los 20 años que estuvo en la Academia de Atenas,6
luego fue maestro de Alejandro Magno en el Reino de Macedonia, y finalmente fundó el
Liceo en Atenas, donde enseñó hasta un año antes de su muerte.
Cavendish:Henry Cavendish, físico y químicobritánico (10 de octubre de 1731 - 24 de
febrero de 1810), nació en Niza (Francia) de padres británicos pertenecientes a la
acaudalada y respetada nobleza inglesa: Lord Charles Cavendish duque de Devonshire
y Lady Ann Gray. Cavendish es especialmente conocido por sus investigaciones en la
química del agua y del aire, y por el cálculo de la densidad de la Tierra. Cavendish
también determinó la densidad de la atmósfera y realizó importantes investigaciones
sobre las corrientes eléctricas.
39. Celeridad:Celeridad o rapidez (no se debe confundir con la aceleración) es la
relación entre la distancia recorrida y el tiempo que tomó recorrerla.
Cinemática: La Cinemática es la rama de la mecánica clásica que estudia las leyes del
movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen, limitándose,
esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo.
Débil: Deficiente en fuerza, resistencia o intensidad
Desplazamiento: en física es la longitud de la trayectoria comprendida entre la posición
inicial y la posición final de un punto material. Un caso particular de desplazamiento es el
debido a la difusión. En mecánica, el desplazamiento es el vector que define la posición
de un punto o partícula en relación a un origen o con respecto a una posición previa. El
vector se extiende desde el punto de referencia hasta la posición actual.
Dinámica: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 de operación. El estudio de
la dinámica es prominente en los sistemas mecánicos (clásicos, relativistas o cuánticos),
pero también la termodinámica y electrodinámica. En este artículo se desarrollaran los
aspectos principales de la dinámica en sistemas mecánicos, dejándose para otros
artículos el estudio de la dinámica en sistemas no-mecánicos.
Dinamómetro: instrumento utilizado para medir fuerzas. Fue inventado por Isaac Newton y
no debe confundirse con la balanza (instrumento utilizado para medir masas), aunque sí
puede compararse a la báscula. Estos instrumentos consisten generalmente en un muelle
contenido en un cilindro de plástico, cartón o metal generalmente, con dos ganchos,
uno en cada extremo. Los dinamómetros llevan marcada una escala, en unidades de
fuerza, en el cilindro hueco que rodea el muelle. Al colgar pesos o ejercer una fuerza
sobre el gancho inferior, el cursor del cilindro inferior se mueve sobre la escala exterior,
indicando el valor de la fuerza.
Distancia:La distancia expresa la proximidad o lejanía entre dos objetos, o el intervalo de
tiempo que transcurre entre dos sucesos. En matemática, la distancia entre dos puntos
del espacio euclídeo equivale a la longitud del segmento de recta que los une,
expresado numéricamente. En espacios más complejos, como los definidos en la
geometría no euclidiana, el «camino más corto» entre dos puntos es un segmento de
curva. En física, la distancia es una magnitudescalar, que se expresa en unidades de
longitud o tiempo
40. Ecuación:Una ecuación es una igualdad entre dos expresiones algebraicas,
denominadas miembros, en las que aparecen valores conocidos o datos, y
desconocidos o incógnitas, relacionados mediante operaciones matemáticas. Los
valores conocidos pueden ser números, coeficientes o constantes; y también variables
cuya magnitud se haya establecido como resultado de otras operaciones. Las
incógnitas, representadas generalmente por letras, constituyen los valores que se
pretende hallar.
Elástico:que puede recobrar su forma y extensión después que haya cesado la acción o
fuerza que la había alterado.
Electromagnético:El electromagnetismo es una rama de la Física que estudia y unifica los
fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron
sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por
James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones
diferencialesvectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus
respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización
magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell. El electromagnetismo es una
teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en
magnitudes físicasvectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El
electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales
intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos
eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por
ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de
partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el
Electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es
necesario usar la Mecánica Cuántica. El electromagnetismo considerado como fuerza es
una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.
Fuerza: En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio
de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física
de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es toda
causa agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos
materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía. En el
Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se mide en newtons (N).
Galileo: fue un astrónomo, filósofo, matemático y físicoitaliano que estuvo relacionado
estrechamente con la revolución científica. Eminente hombre del Renacimiento, mostró
interés por casi todas las ciencias y artes (música, literatura, pintura). Sus logros incluyen la
mejora del telescopio, gran variedad de observaciones astronómicas, la primera ley del
movimiento y un apoyo determinante para el copernicanismo. Ha sido considerado
como el «padre de la astronomía moderna», el «padre de la física moderna»6 y el «padre
de la ciencia».
41. Su trabajo experimental es considerado complementario a los escritos de Francis Bacon
en el establecimiento del moderno método científico y su carrera científica es
complementaria a la de Johannes Kepler. Su trabajo se considera una ruptura de las
asentadas de la física aristotélica y su enfrentamiento con la Inquisición romana de la
Iglesia Católica Romana suele presentarse como el mejor ejemplo de conflicto entre
religión y ciencia en la sociedad occidental.
GRAFICA: Una gráfica es una representación de datos, generalmente numéricos,
mediante líneas, superficies o símbolos, para ver la relación que guardan entre sí.
También puede ser un conjunto de puntos, que se plasman en coordenadas cartesianas,
y sirven para analizar el comportamiento de un proceso, o un conjunto de elementos o
signos que permiten la interpretación de un fenómeno. La representación gráfica permite
establecer valores que no han sido obtenidos experimentalmente, es decir, mediante la
interpolación (lectura entre puntos) y la extrapolación (valores fuera del intervalo
experimental).
GRAVITACIÓN: La gravedad, en física, es una de las cuatro interacciones fundamentales.
Origina la aceleración que experimenta un objeto en las cercanías de un planeta o
satélite. Por efecto de la gravedad tenemos la sensación de peso. Si estamos en un
planeta y no estamos bajo el efecto de otras fuerzas, experimentaremos una aceleración
dirigida aproximadamente hacia el centro del planeta También se denomina fuerza
gravitatoria, fuerza de gravedad, interacción gravitatoria o gravitación. Einstein demostró
que es una magnitud tensorial: «Dicha fuerza es una ilusión, un efecto de la geometría. La
Tierra deforma el espacio-tiempo de nuestro entorno, de manera que el propio espacio
nos empuja hacia el suelo».
HALLEY: Astrónomo inglés. Fue el primero en catalogar las estrellas del cielo austral, en su
obra Catalogusstellarumaustralium. En 1682 observó y calculó la órbita del cometa que
lleva su nombre, y anunció su regreso para finales de 1758, de acuerdo con una teoría
suya que defendía la existencia de cometas de trayectoria elíptica asociados al sistema
solar.
El cometa Halley, oficialmente denominado 1P/Halley, es un cometa grande y brillante
que orbita alrededor del Sol cada 75-76 años en promedio, aunque su período orbital
puede oscilar entre 74 y 79 años. Es uno de los mejores conocidos y más brillantes de los
cometas de "periodo corto" del cinturón de Kuiper. Se le observó por última vez en el año
1986 en las cercanías de la órbita de la Tierra, se calcula que la siguiente visita sea en el
año 2061. Aunque existen otros cometas más brillantes, el Halley es el único cometa de
ciclo corto que es visible a simple vista, por lo que del mismo existen muchas referencias
de sus apariciones, siendo el mejor documentado.
42. HOOKE:científicoinglés. Fue uno de los científicos experimentales más importantes de la
historia de la ciencia, polemista incansable con un genio creativo de primer orden. Sus
intereses abarcaron campos tan dispares como la biología, la medicina, la cronometría,
la física planetaria, la mecánica de sólidos deformables, la microscopía, la náutica y la
arquitectura. Participó en la creación de la primera sociedad científica de la historia, la
Royal Society de Londres. Sus polémicas con Newton acerca de la paternidad de la ley
de la gravitación universal han pasado a formar parte de la historia de la ciencia: parece
ser que Hooke era muy prolífico en ideas originales que luego rara vez desarrollaba.
Asumió en 1662 el cargo de director de experimentación en la Sociedad Real de
Londres, de la cual llegó a ser también secretario en 1677. Pese al prestigio que alcanzó
en el ámbito de la ciencia, sus restos yacen en una tumba desconocida, en algún punto
del norte de Londres.
INERCIA: En física, la inercia es la propiedad de los cuerpos de resistirse al cambio del
movimiento, es decir, es la resistencia al efecto de una fuerza que se ejerce sobre ellos.
Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento uniforme
en línea recta si no hay una fuerza actuando sobre él. En Resumen la inercia es la
propiedad de un cuerpo a permanecer en su estado de reposo hasta que se le aplique
una fuerza. En física se dice que un sistema tiene más inercia cuando resulta más difícil
lograr un cambio en el estado físico del mismo. Los dos usos más frecuentes en física son
la inercia mecánica y la inercia térmica. La primera de ellas aparece en mecánica y es
una medida de dificultad para cambiar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo.
La inercia mecánica depende de la cantidad de masa y del tensor de inercia. La inercia
térmica mide la dificultad con la que un cuerpo cambia su temperatura al estar en
contacto con otros cuerpos o ser calentado. La inercia térmica depende de la cantidad
de masa y de la capacidad calorífica. Las llamadas fuerzas de inercia son fuerzas ficticias
o aparentes que un observador percibe en un sistema de referencia no-inercial
Interaccion: El término interacción se refiere a una acción recíproca entre dos o más
objetos con una o más propiedades homólogas. En física dicha acción se hace posible
por la coincidencia en el espacio y en el tiempo. Dependiendo del medio, esa
coincidencia crea una tendencia casi cierta a la hora de expresar sus propiedades entre
los objetos con las propiedades simétricas. Hasta que no se da esa coincidencia, las
propiedades han permanecido inhibidas y en consecuencia el objeto ha permanecido
oculto al medio. Dicho estado de ocultación, permanecerá tanto en cuanto no se den
las condiciones necesarias para que la transferencia de la propiedad actué de forma
reactiva a la presencia del objeto complementario, creando así la oportunidad de
expresarlas.
Kepler: figura clave en la revolución científica, astrónomo y matemático alemán;
fundamentalmente conocido por sus leyes sobre el movimiento de los planetas sobre su
órbita alrededor del sol . Fue colaborador de TychoBrahe, a quien sustituyó como
matemático imperial de Rodolfo II. En 1935 la UAI decidió en su honor llamarle «Kepler» a
un astroblemalunar
43. Luna: La Luna es el único satélite natural de la Tierra y el quinto satélite más grande del
Sistema Solar. Es el satélite natural más grande en el Sistema Solar en relación al tamaño
de su planeta, un cuarto del diámetro de la Tierra y 1/81 de su masa, y es el segundo
satélite más denso después de Ío. Se encuentra en relación síncrona con la Tierra,
siempre mostrando la misma cara; el hemisferio visible está marcado con oscuros mares
lunares de origen volcánico entre las brillantes montañas antiguas y los destacados
astroblemas. A pesar de ser el objeto más brillante en el cielo luego del Sol, su superficie
es en realidad muy oscura, con una reflexión similar a la del carbón. Su prominencia en el
cielo y su ciclo regular de fases han hecho de la Luna una importante influencia cultural
desde la antigüedad dentro del lenguaje, el calendario, el arte y la mitología. La
influencia gravitatoria de la Luna produce las corrientes marinas, las mareas y el aumento
de la duración del día. La distancia orbital de la Luna, cerca de treinta veces el diámetro
de la Tierra, hace que tenga en el cielo el mismo tamaño que el Sol, permitiendo a la
Luna cubrir exactamente al Sol en eclipses solares totales.
Masa: La masa, en física, es la medida de la inercia, que únicamente para algunos casos
puede entenderse como la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un
cuerpo. La unidad de masa, en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg).
Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una cantidad
vectorial que representa una fuerza.
Mecánica:es la rama de la física que describe el movimiento de los cuerpos, y su
evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. El conjunto de disciplinas que abarca
la mecánica convencional es muy amplio y es posible agruparlas en cuatro bloques
principales: mecánica clásica, mecánica cuántica, mecánica relativista y teoría
cuántica de campos. La mecánica es una ciencia perteneciente a la física, ya que los
fenómenos que estudia son físicos, por ello está relacionada con las matemáticas. Sin
embargo, también puede relacionarse con la ingeniería, en un modo menos riguroso.
Ambos puntos de vista se justifican parcialmente ya que, si bien la mecánica es la base
para la mayoría de las ciencias de la ingeniería clásica, no tiene un carácter tan
empírico como éstas y, en cambio, por su rigor y razonamiento deductivo, se parece más
a la matemática.
Newton:fue un físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemáticoinglés, autor de
los Philosophiaenaturalis 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 su obra Opticks) y el desarrollo del cálculo
matemático.Newton comparte con Leibniz el crédito por el desarrollo del cálculo integral
y diferencial, que utilizó para formular sus leyes de la física. También contribuyó en otras
áreas de la matemática, desarrollando el teorema del binomio y las fórmulas de Newton-
Cotes.
44. NUCLEAR:La físicanuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el
comportamiento de los núcleos atómicos. La física nuclear es conocida
mayoritariamente por la sociedad por el aprovechamiento de la energía nuclear en
centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión como de fusión
nuclear. En un contexto más amplio, se define la física nuclear y de partículas como la
rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones
entre las partículas subatómicas.
PARTICULA:Puede considerarse como un punto material, en la mecánica elemental se
puede asociar a un cuerpo cualquiera el movimiento de una partícula o punto, sin tener
en cuenta las dimensiones del cuerpo. El concepto de partícula, esta asociado con el
de punto material al cual s ele puede asocia r un amasa o una carga
PENDIENTE:puede referirse a:
Algo que se está por hacer.
Pendiente, atento o preocupado.
Pendiente, en matemáticas y ciencias aplicadas, se refiere a la inclinación de la
tangente en un punto.
Pendiente, en indumentaria se refiere al zarcillo o arete que sirve de adorno.
Pendiente, en geografía se refiere a la inclinación del terreno.
PLANETA:cuerpo celeste que:Tiene suficiente masa para que su gravedad supere las
fuerzas del cuerpo rígido, de manera que asuma una forma en equilibrio hidrostático
(prácticamente esférica). Ha limpiado la vecindad de su órbita de planetesimales.
POSICION:La posición de una partícula física se refiere a la localización en el espacio-
tiempo de la misma, normalmente se expresa por un conjunto de coordenadas.En
mecánica clásica, la posición de una partícula en el espacio es una magnitud vectorial
utilizada para determinar su ubicación en un sistema coordenado de referencia. En
relatividad general, la posición no es representable mediante un vector euclidiano ya
que en el espacio-tiempo es curvo en esa teoría, por lo que la posición necesariamente
debe representarse mediante un conjunto de coordenadas curvilíneas arbitrarias, que en
general no pueden ser interpretadas como las componentes de un vector físico genuino.
En mecánica cuántica la discusión de la posición de una partícula es aún más
complicada debido a los efectos de no localidad relacionados con el problema de la
medida de la mecánica cuántica.Más en general, en un sistema físico o de otro tipo, se
utiliza el término posición para referirse al estado físico o situación distinguible que exhibe
el sistema. Así es común hablar de la posición del sistema en un diagrama que ilustre
variables de estado del sistema
RAPIDEZ: Celeridad o rapidez (no se debe confundir con la aceleración) es la
relación entre la distancia recorrida y el tiempo que tomó recorrerla.
45. RESORTE:componente mecánico que se caracteriza por absorber deformaciones
considerables bajo la acción de una fuerza exterior, volviendo a recuperar su forma
inicial cuando cesa la acción de la misma, es decir, presentan una gran elasticidad.
ROZAMIENTO:el rozamiento, también conocido como fricción, es un concepto físico
derivado de la interacción de dos cuerpos íntimamente unidos por una fuerza P
perpendicular a la superficie de contacto. Este rozamiento está representado por la
fuerza F paralela a la superficie de contacto, que hay que aplicar a uno de los
cuerpos para que se mueva deslizándose sobre el otro
TANGENTE:En matemáticas, la palabra tangente hace referencia a dos significados
diferentes, pero etimológicamente relacionados: rectatangente y tangente de un
ángulo.En geometría, una recta tangente es aquella que solo tiene un punto en común
con una curva, es decir la toca en un solo punto, que se llama punto de tangencia. La
recta tangente indica la pendiente de la curva en el punto de tangencia. En
trigonometría, la tangente de un ángulo es la relación entre los catetos de un triángulo
rectángulo: es el valor numérico resultante de dividir la longitud del cateto opuesto entre
la del cateto adyacente a dicho ángulo.
TRAYECTORIA: En cinemática, la trayectoria es el lugar geométrico de las posiciones
sucesivas por las que pasa un cuerpo en su movimiento. La trayectoria depende del
sistema de referencia en el que se describa el movimiento; es decir el punto de vista del
observador.En la mecánica clásica la trayectoria de un cuerpo puntual siempre es una
línea continua. Por el contrario, en la mecánica cuántica hay situaciones en las que no
es así. Por ejemplo, posición de un electrón orbital de un átomo es probabilística, por lo
que la trayectoria corresponde más bien a un volumen.
VELOCIDAD: La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el
desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. Se la representa por o . Sus
dimensiones son [L]/[T]. Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s.
46. CONEXIÓN DE CONCEPTOS E IDEAS Pág. 140
1. Cambio de posición de un cuerpo ( 11 ) segunda ley de newton
respecto a otro.
2. Cuando todos los puntos de un ( 17 ) desplazamiento
cuerpo realizan igual movimiento.
3. Cuerpo que no se deforma bajo la ( 1 ) movimiento mecánico
aplicación de fuerzas.
4. Cuerpo respecto al cual se describe ( 13 ) velocidad media
el movimiento de otro cuerpo.
5. Fuerza que ejerce un cuerpo cuando ( 6 ) fuerza de gravitación
es deformado ligeramente.
6. Fuerza que depende de las masas ( 2 ) movimiento de traslación
de los cuerpos y de la distancia entre ellos
7. Fuerza que se opone al movimiento de ( 3 ) cuerpo rígido
un cuerpo a través de un líquido o gas.
8. Fuerza que se opone al movimiento ( 4 ) cuerpo de referencia
relativo entre dos cuerpos cuyas superficies
están en contacto.
9. Ley de la cual se concluye que solo una ( 5 ) fuerza elástica
fuerza puede variar el estado de reposo o
movimiento de un cuerpo.
10. Ley que afirma que si un cuerpo A ejerce ( 10 ) tercera ley de Newton.
cierta fuerza sobre otro B, entonces el B también
ejerce una fuerza sobre el A.
11. Ley que relaciona la aceleración que ( 15 ) Fuerza resultante
adquiere un cuerpo con su masa y con las
fuerzas que actúan sobre el.
12. Longitud del camino recorrido por un cuerpo, ( 16 ) Vector posición
medida sobre la trayectoria.
13. Razón entre el desplazamiento y el intervalo ( 8 ) Fuerza de rozamiento
de tiempo en que se realiza.
47. 14. Razón entre la variación de velocidad y el ( 9 ) Primera Ley de Newton
intervalo de tiempo en que tuvo lugar dicha
variación.
15. Suma de las fuerzas que actúan sobre un ( 12 ) Distancia
cuerpo.
16. Vector que va del origen de coordenadas ( 14 ) Aceleración media
hasta la partícula en movimiento.
17. Vector que va de la posición que tiene la ( 7 ) Fuerza de resistencia
partícula en cierto instante, hasta la posición que
tiene en otro instante.
48. CONCLUSION
Nosotros creemos que la mejor conclusión que se puede sacar de un trabajo como
este es que la fuerza está presente en nuestras vidas a cada momento aunque
nunca pensemos en ello o simplemente nonos demos cuenta. Además con este
trabajo nosotros pudimos aprender mejor, lo que es una fuerza, aprendimos desde el
concepto mismo hasta como medirlas, y exactamente de que maneras actúan las
fuerzas en nuestra vida diaria, hasta en las cosas mas simples, la fuerza esta presente
en toda situación que presente movimiento. Gracias a la elaboración de este
trabajo, ahora nosotros conocemos algunas de las teorías que han habido a lo lago
de la humanidad acerca de la fuerza, las ideas de Aristóteles, Galileo Galilei, y por
ultimo del físico inglés Isaac Newton, y de esta manera conocer y aprender
concretamente cuales son las teorías acerca de la fuerza que están vigentes hoy en
día.
Concluimos también que los cuerpos siempre tienden a conservar su estado de
movimiento ya sea estacionario o en movimiento, y a que este fenómeno se le
llama inercia .Y que los satélites no se mueven no por un motor si no que en la
conservación de su movimiento actúan la fuerza de gravedad y la inercia .Y esto
hace que el satélite continúe su movimiento indefinidamente.
La verdad que este trabajo nos sirvió bastante, cuando comenzamos a leer las leyes
, nos parecieron como distantes e inaplicables, pero a medida que íbamos leyendo
e investigando fuimos descubriendo que son muy aplicables a la vida cotidiana ,
desde porque sigue girando un ventilador hasta como un satélite sigue
indefinidamente en órbitas alrededor de la tierra.