Aporte

2. LA FISICA
La física es una de las ciencias mas empleadas en el mundo, ya que su conocimiento nos permite no solo entender los
fenómenos de la naturaleza y los procesos mecánicos de las máquinas y construcciones, sino que a su vez, nos permite
obtener las habilidades necesarias para innovar procesos y la creación de proyectos que mejoren la calidad de vida de
una población y a la vez, ayudar al planeta a mantener un desarrollo sostenible.

3. Los temas principales que se expondrán son los siguientes:
• Vectores
• MRU
• MRUV
• Las Leyes de Newton
Dichos temas, perteneces a la rama de la física, denominada como la Física Clásica o Física
Newtoniana.

4. Vectores
Un vector es una herramienta geométrica utilizada para representar una magnitud física definida por su módulo,
su dirección y su sentido.
Partes de un Vector
Magnitud o Módulo del Vector: Es
la longitud o tamaño del vector.
Dirección: Es la orientación en el
espacio de la recta que lo contiene.
Sentido: Indica hacia qué lado de la
línea de acción se dirige el vector.
Origen: Denominado punto de
aplicación, es el punto exacto sobre
el cual actúa el vector, representa la
cola del vector.

5. Importancia de los Vectores
La principal función de los vectores en la ingeniería, es permitir descomponer una fuerza, es sus componentes
cartesianos, sin importar la dirección en que se encuentre esta.
Los vectores son utilizados en los siguientes campos de la ingeniería:
• La Estática
• La Mecánica de Materiales
• El Análisis Estructural en edificaciones
• El Diseño de estructuras de transporte
• Puentes Descomposición de un Vector en sus componentes cartesianos

6. Aplicaciones del Vector
La representación de fuerzas a través de vectores es muy utilizada en los campos de la estática como en el análisis
estructural, ya que para diseñar cualquier elemento, es necesario conocer las fuerzas que actúan.
En ambas imágenes, se puede observar la representación a través de vectores de las fuerzas que actúan en los cables
para levantar cargas pesadas. Estos procedimientos son comunes en las obras de construcción, para levantar cargas
pesadas.

7. En poleas, mediante su representación de las fuerzas, a través de los cables.
En la imagen se puede observar la representación de la fuerza que aplica la persona para jalar la
polea. El peso del recipiente se representa como un vector hacia abajo, su valor será de Q en el
ejemplo. Como el peso es “Q”, al haber dos cuerdas que sostiene el recipiente, entonces, ambas
cuerdas ejercen una fuerza de tensión, por lo que: Q= 2F, entonces F= Q/2
Cada cuerda ejerce una fuerza de tensión de Q/2, y esta fuerza es la misma, pero de oposición
contraria a la que necesita el individuo, para hacer uso de las poleas.

8. En puentes de armadura.
En la estática, para determinar las fuerzas en una armadura, se hace usa de las descomposición vectorial, para
determinar las fuerza que actúan en cada una de las uniones. Se emplea el método de los nodos, para calcular cada
una de las fuerzas. Estos principios son fundamentales en el área del análisis estructural.

9. MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme)
Un movimiento es rectilíneo cuando el cuerpo describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su
velocidad es constante con el tiempo ( es decir, su velocidad no cambia, se mantiene la misma en todo
momento), por lo tanto no presenta aceleración. Nos referimos a este movimiento mediante el
acrónimo de MRU.
Características Principales
• Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
• Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
• La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
• Aceleración nula.

10. Aplicaciones del MRU
Vías Férreas
Una vía férrea es la parte de la
infraestructura ferroviaria formada por
el conjunto de elementos que
conforman el sitio por el cual se
desplazan los trenes.
Las vías férreas están diseñadas para el
desplazamiento del tren en líneas rectas
a una velocidad constante, permitiendo
de esta manera un equilibrio dinámico,
y los pasajeros puedan tener un viaje
confortable.

11. MRUV (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado)
Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza
sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante y debido a eso, hay una
variación en su velocidad.
En mecánica clásica el movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) presenta tres
características fundamentales:
La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.
La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.
La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.

12. Aplicaciones del MRUV
Las pistas de aterrizaje son
rectas, y se observa el MRUV,
ya que, cuando el avión
aterrice, puede ir variando su
velocidad gradualmente,
desacelerando, hasta llegar a
una velocidad igual a 0, y de
esta manera se realiza un
aterrizaje seguro y
confortable para los
pasajeros.
En Pistas de Aterrizaje

13. Ejercicio de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)
En la construcción de una edificación, designada por la empresa Graña y Montero, se necesita de mayor
cantidad de cemento, para el vaciado de concreto en zanjas.
El maestro de obra manda al obrero que vaya corriendo, hacia la caseta, donde se encuentran los
materiales, para traer las bolsas de cemento, ya que si demora mucho, afectaría a la mezcla.
Si el obrero, parte del reposo, y acelera uniformemente hasta alcanzar una rapidez de 20m/s en 4s. ¿Cuál
será la distancia que tendrá que recorrer el obrero para llegar a la caseta, donde están las bolsas de
cemento?

14. Solución
Datos del problema
Como parte del reposo, su Vi= 0 m/s
Vf= 20 m/s
t= 4s
a=?
d= ?
Fórmulas del MRUV
1. a= Vf-Vi/t
2. d= ½ at2+Vi.t
3. Vf2 =Vi2 + 2ad
4. d= (Vi+Vf/2)*t

15. Procedimiento
Calculando la aceleración (Aplicando la fórmula 1)
a= (20-0)/4 = 5m/s2
Calculando la distancia (Aplicando la fórmula 2)
d= ½.(5)(4) 2 – 0.4
d= 40 m
Respuesta: El obrero tendrá que recorrer 40 m, para llegar a la caseta, donde se encuentra el cemento.
Otra forma, aplicando la fórmula 4
d= (20-0)/2 * 4
d= 40 m
Conclusión:
De acuerdo al enunciado del problema, el obrero, regresa corriendo a la caseta para traer el cemento, debido a que en
el vaciado de concreto, es un procedimiento que no puede demorar mucho, ya que se corre el riesgo de que la mezcla
se seque.
El obrero al correr, varia su velocidad, aumentándola en el transcurso de su recorrido, dando la aparición de lo que se
denomina la aceleración, elemento el cual pertenece al M.R.U.V.

16. Las Leyes de Newton
Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton, son tres principios a
partir de los cuales revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos
en el universo.
son tres:
• Ley de la Inercia
• Ley de aceleración o ley de la fuerza.
• Ley de Acción y Reacción

17. Primera Ley de Newton: Esta ley postula que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en
reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo
resultante no sea nulo sobre él, lo cual obliga al cuerpo a cambiar su estado inicial.
Por la ley de la inercia, los cuerpos tienden a mantener su estado, ya sea en reposo o en movimiento.

18. En la imagen, se observa que el individuo, al
chocar contra la roca, sale expelido, debido a
que la roca, al detener el movimiento de su
bicicleta con el que se encontraba, cambia su
estado de movimiento constante a reposo de
manera brusca, y por defecto, por la ley de la
inercia, su cuerpo tiende a seguir el
movimiento .

19. Segunda Ley de Newton:
La segunda ley del movimiento de Newton dice que “Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera.
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una
fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección.
En este ejemplo, se observa como la pelota de golf acelera bruscamente, debido a la fuerza aplicada
sobre esta.

20. FUERZA DE FRICCIÓN
La fuerza de rozamiento es una fuerza que aparece cuando hay dos cuerpos en contacto y es una fuerza muy
importante cuando se estudia el movimiento de los cuerpos. Es la causante, por ejemplo, de que podamos andar
(cuesta mucho más andar sobre una superficie con poco rozamiento, hielo, por ejemplo, que por una superficie
con rozamiento como, por ejemplo, un suelo rugoso).

21. Tercera Ley de Newton: Llamada También Ley de la acción y reacción
La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual
intensidad y dirección pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo.
Con frecuencia se enuncia como "A cada acción siempre se opone una reacción igual". En cualquier
interacción hay un par de fuerzas de acción y reacción, cuya magnitud es igual y sus direcciones son
opuestas.
El clavo presenta una reacción contra la fuerza
del martillo que trata de hundirlo.
.El asno ejerce una fuerza de reacción proporcional a
la fuerza del individuo que jala la cuerda.

22. APLICACIÓN DE LAS LEYES DE NEWTON EN OBRAS DE CONSTRUCCION
PUENTES. Los puentes se pueden clasificar en diferentes tipos, de acuerdo a diversos conceptos como el tipo de material
utilizado en su construcción.
 Tercera Ley de Newton, esto se cumple en el centro del arco y la cimentación de los pilares. Las fuerzas siempre
se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta.
 Ley de la gravitación: Aquí el peso de todo el puente tendrá a ser atraído por la gravedad.
 Primera Ley de Newton: En este caso el puente permanece en reposo(estable), al paso de un vehículo solo sufrirá
una pequeña vibración.

23. EDIFICIOS O VIVIENDAS
Los edificios o viviendas se construyen para que se
mantengan en estabilidad, esa estabilidad solamente
estas logrando para cargas muertas que es el peso
propio del edificio.
Primera Ley de Newton: Porque el edificio o la
vivienda se construye para que permanezca en
reposo, sosteniéndose de forma estable.
Tercera Ley de Newton: Porque el suelo está
sosteniendo con la misma fuerza pero en sentido
contrario, sino fuera así tendería a hundirse la
construcción.

24. CANAL DE IRRIGACION
Segunda Ley de Newton: En este
caso los canales se construyen
siempre con una pendiente, para
darle aceleración al agua y pueda
fluir, de no ser así el agua tendría a
estar en reposo como en una
represa o laguna.

25. En los muros de contención, se presenta un claro ejemplo de la tercera ley de newton, ya que estos
muros son usados para resistir la presión que ejercer la tierra y puedan sostener determinada carga,
actuando como una barrera, evitando cualquier tipo de derrumbe durante la construcción.

26. CONCLUSIONES
La contribución que realizo Newton, fue revolucionario para todas la ciencias que hasta la
actualidad son la base fundamental de muchas ramas de la física.
Las aplicaciones prácticas en la ingeniería son muy numerosas, siendo quizá la parte de la
construcción más empleada. Por lo general las estructuras se diseñan para estar y permanecer en
reposo o en un equilibrio de fuerzas, bajo las cargas de servicio estáticas, o para que su movimiento
bajo cargas dinámicas sea pequeño y estable (vibraciones).
Por lo tanto, LAS LEYES DE NEWTON SI SE CUMPLEN LS APLICACIONES EN LAS OBRAS CONSTRUCCION.