Física general u1

Física General

Unida I
Principios generales

M.A. ÁLVARO CHÁVEZ GALAVÍZ ITSTL jueves, 24 de enero de 2013

1.1.1. Antecedentes históricos de la
mecánica
 Mecánica
 Rama de la física que trata de la respuesta de
los cuerpos a las acción de las fuerzas

 Las leyes de la mecánica encuentran aplicación
en:
 Astronomía
 Física
 Estudio de las maquinas y estructuras


mecánica
 El estudio de la mecánica se divide en

 Mecánica de cuerpos rígidos

 Mecánica de cuerpos deformables

 Mecánica de fluidos


mecánica
 Mecánica de cuerpos rígidos

 Estática
 Se ocupa de los cuerpos sometidos a fuerzas
equilibradas, es decir, cuerpos que están en reposo o en
movimiento rectilíneo y uniforme

 Cinemática
 Se ocupa del movimiento de los cuerpos sin considerar
las causas que originan dicho movimiento

 Cinética
 Se ocupa de los cuerpos sometidos a fuerzas no
equilibradas; por lo tanto}, tendrán movimiento no
uniformes, o sea, acelerados

mecánica
 Estática
 Fue la primera en desarrollarse

Nombre Año Aportación
Chystas de Tarento 400 a.C Fundo la teoría de las poleas
Arquímedes 287-212 a.C. Comprendió las condiciones de
equilibrio de l apalanca el principio
de flotación
Leonardo da Vinci 1452-1519 Añadió al trabajo de Arquímedes
sobre palancas el concepto de
momento y lo aplico al equilibrio
de cuerpos rígidos
Copérnico 1473-1543 Propuso que la tierra y los demás
planetas del sistema solar
giraban alrededor del sol

mecánica
Stevin 1548-1620 Fue le primero en describir el
comportamiento de un cuerpo en
un plan inclinado liso y utilizo la
ley del paralelogramo de adición
de fuerzas
Varignon 1654-1642 Estableció la igualdad entre el
momento de las fuerzas y la suma
de los momentos de sus
componentes
Galileo 1564-1642 Entendió el principio de los
desplazamientos virtuales
Jean Bernoulli 1667-1748 Percibió la aplicación del principio
de los desplazamientos virtuales
a todos los casos de equilibrio


mecánica
 Dinámica
Galileo 1564-1642 Experimento con bloques situados en
planos inclinados, péndulos y cuerpos en
caída
Huygens 1629-1695 Continuo los trabajos de Galileo e
invento el reloj de péndulo
A Sir Isaac Newton 1642-1727 Ley de gravitación universal y su
enunciado de las leyes del movimiento
Euler 1707-1793 Descubrió el teorema de los ejes
paralelos para los momento de inercia
Max Planck 1858-1947 Formulación de la Mecánica cuántica
Albert Ainstein 1879-1955 Teoría de la relatividad


1.1. Conceptos fundamentales

 Espacio
 Es la región geométrica a la que nos referimos
comúnmente llamándola universo. Esta región se
extiende sin limite en todas las direcciones

 Tiempo
 Es el intervalo entre dos sucesos .

 Materia
 Es toda sustancia que ocupa ligar en el espacio



 Cuerpo
 Es materia limitada por una superficie
cerrada

 Inercia
 Es la propiedad de la materia que dota de
resistencia a cambiar su movimiento

 Masa
 Es una medida cuantitativa de la resistencia
de un cuerpo a cambiar su movimiento


 Fuerza
 Es la acción de un cuerpo sobre otro.

 Punto material o partícula
 Es un cuerpo sin forma ni tamaño que se puede
suponer ocupa un punto del espacio

 Cuerpo rígido
 Es un conjunto de puntos materiales que se
mantienen a distancias invariables unos de otros
en todo momento y en cualquiera situaciones de
carga

1.2. Unidades de medición


1.3. Notación científica y prefijos


1.3. Notación científica y prefijos

1 lb=0.4535 kg


1.4. Escalares y vectores

 Las magnitudes escalares son aquellas que
quedan totalmente determinadas dando un
solo número real y una unidad de medida.
 Ejemplos
 La longitud de un hilo
 La masa de un cuerpo
 El tiempo transcurrido entre dos sucesos.
 La densidad
 El volumen
 El trabajo mecánico
 La potencia
 La temperatura



 A las magnitudes vectoriales no se las
puede determinar completamente
mediante un número real y una unidad
de medida.
 Por ejemplo:
 Para dar la velocidad de un móvil en un
punto del espacio, además de su intensidad
se debe indicar la dirección del movimiento
(dada por la recta tangente a la trayectoria en
cada punto) y el sentido de movimiento en
esa dirección (dado por las dos posibles
orientaciones de la recta).



 La aceleración
 La cantidad de movimiento
 El momentum angular
 Para representarlas hay que tomar
segmentos orientados, o sea, segmentos
de recta cada uno de ellos determinado
entre dos puntos extremos dados en un
cierto orden.


1.5. Resultante de fuerzas coplanares



 Fuerzas que se encuentran en un mismo
plano



 ¿Cuáles son las componentes x y y de
una fuerza de 200 N con un águlo de 60°?
 Encuentre las componentes x y x de una
fuerza a un ángulo de 220° a partir del
eje x positivo
 ¿Cuál es la resultante de una fuerza de 5
N dirigida horizontalmente a la derecha
y una fuerza de 12 N dirigida
verticalmente hacia abajo?


Ejercicios


Componentes en tres dimensiones

Fx  F cos  z cos  x
Fy  F cos  z sen x
Fx  Fsen z


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