jueves, 29 de diciembre de 2011

'El Estudio de lα Dinαmicα' ")

1.- ¿Como explicas que es una fuerza?
  • Cualquier acción o influencia que puede modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo. Esto quiere decir que una fuerza puede dar aceleración a un cuerpo, modificando la velocidad, la dirección o el sentido de su movimiento
  • Es todo aquello capaz de deformar un cuerpo o de variar su estado de reposo o de movimiento



2.- Define ¿qué es una fuerza de fricción estática y una fuerza de fricción dinámica?


Fuerza de Fricción Estática: es aquella que impide que un objeto inicie un movimiento y es igual a la fuerza neta aplicada sobre el cuerpo, solo que con sentido opuesto

 Fuerza de Fricción Dinámica: es una fuerza de magnitud constante que se opone al movimiento una vez que éste ya comenzó.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fricci%C3%B3n

2.- ¿Como se determinan las fuerzas fundamentales en la naturaleza? (son cuatro)

GRAVITACIÓN
Gravedad: Es la fuerza de atracción (G) que ejerce la Tierra sobre los cuerpos que se encuentran dentro de su campo gravitatorio en virtud de la cual éstos caen hacia el centro de la Tierra.
Todo cuerpo masivo atrae gravitacionalmente a otro. La Tierra nos atrae y nosotros atraemos a la Tierra.
La fuerza gravitacional entre dos cuerpos es directamente proporcional a las masas de los cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. 
El valor del campo gravitatorio es numéricamente igual a la aceleración de la gravedad y puede representarse como un vector dirigido hacia el objeto que produce el campo.
Ejemplos:

· El movimiento de la Luna alrededor de la Tierra
· El movimiento de los planetas alrededor del Sol
· El movimiento del cometa Halley en el sistema solar
·  El cinturon de asteroirdes
·  Los meteoritos que atrae la Tierra
·  La velocidad a la que deben escapar los cohetes y las sondas espaciales de la Tierra
·  El equilibrio al que están sometidos los satélites de comunicaciones para no
 caer sobre la Tierra



ELECTROMAGNETISMO
Estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría.
Dos cargas eléctricas se atraen o se repelen con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa, tal como la fuerza gravitacional. Pero, a diferencia de la gravitación que siempre es atractiva, la fuerza eléctrica puede ser tanto repulsiva como atractiva, según si las cargas son del mismo signo o de signo contrario.
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.
El Electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares.


INTERACCIONES FUERTES

Esta fuerza de la naturaleza, recién descubierta en el siglo XX, es la fuerza nuclear. Es mucho más intensa que la electromagnética y, a la vez, es de muy corto alcance; actúa únicamente en el núcleo, razón por la cual no forma parte de nuestra experiencia diaria.
La fuerza nuclear sólo se manifiesta en una distancia comparable con el tamaño de un núcleo atómico.
Esta fuerza es la responsable de mantener unidos a los nucleones (protones y neutrones) que coexisten en el núcleo atómico, venciendo a la repulsión electromagnética entre los protones que poseen carga eléctrica del mismo signo (positiva) y haciendo que los neutrones, que no tienen carga eléctrica, permanezcan unidos entre sí y también a los protones.
Los efectos de esta fuerza sólo se aprecian a distancias muy pequeñas, del tamaño de los núcleos atómicos, y no se perciben a distancias mayores a 1 fm.


INTERACCIONES DÉBILES
Intercambio de los bosones W y Z, que son muy masivos. El efecto más familiar es el decaimiento beta (de los neutrones en el núcleo atómico) y la radiactividad. La palabra "débil" deriva del hecho que un campo de fuerzas es de 1013 veces menor que la interacción nuclear fuerte; aun así esta interacción es más fuerte que la gravitación a cortas distancias.
La ley de la Gravitación Universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Ésta fue presentada por Isaac Newton  donde establece por primera vez una relación cuantitativa  de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa. Así, Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y de la distancia que los separa. También se observa que dicha fuerza actúa de tal forma que es como si toda la masa de cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente en su centro, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo cual permite reducir enormemente la complejidad de las interacciones entre cuerpos complejos.
Propiedades:
· Interacción capaz de cambiar su sabor
· interacción que viola la paridad de la simetría P (ya que sólo actúa sobre electrones, muones y tauones de izquierdas). Esta es también la única que viola la simetría CP.
· Es la que media entre los bosones de gauge pesados. Esta característica inusual es explicada en el modelo estándar por el mecanismo de Higgs.


http://es.wikipedia.org/wiki/Interacciones_fundamentales

3.- ¿De qué manera explicas la aplicación de cada una de las Leyes de Newton?

Primera ley de Newton o Ley de la inercia: 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.
Esta ley postula, por tanto, 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.
Segunda ley de Newton o Ley de fuerza: El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

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.

Ejemplo:

·     Un automóvil pequeño que tiene poca masa, necesitará menor cantidad de fuerza para moverlo, que cuando se trata de un camión que tiene mucha cantidad de masa, el cual necesitará mayor cantidad de fuerza para moverlo

Tercera ley de Newton o Ley de acción y reacción: Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto

Ejemplos:

·  Disparo de una pistola

·  Elevación de un cohete

·  Golpeo a una pelota

http://www.monografias.com/trabajos77/aplicaciones-leyes-newton/aplicaciones-leyes-newton.shtmlhttp://html.rincondelvago.com/leyes-de-newton_7.html

http://ocw.usal.es/eduCommons/ensenanzas-tecnicas/fisica-i/contenidos/temas_por_separado/2_ap_newton1011.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Newton


 

4.- ¿Como explicarías la Ley de la Gravitación Universal que rige el movimiento de los planetas?

La ley de la Gravitación Universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Ésta fue presentada por Isaac Newton  donde establece por primera vez una relación cuantitativa  de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa. Así, Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y de la distancia que los separa. También se observa que dicha fuerza actúa de tal forma que es como si toda la masa de cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente en su centro, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo cual permite reducir enormemente la complejidad de las interacciones entre cuerpos complejos




5.- Determina los conceptos de trabajo, potencia y energía mecánicos.

Trabajo:
Se refiere a una actividad propia del ser humano. También otros seres actúan dirigiendo sus energías coordinadamente y con una finalidad determinada

El trabajo físicamente considerado, es una magnitud directamente proporcional a la fuerza, y al espacio recorrido por el punto de aplicación de dicha fuerza en su misma dirección.





Potencia: En el valor de trabajo mecánico realizado por el Hombre o por una maquina, el factor tiempo no tiene ninguna influencia, o sea que el trabajo que el trabajo es independiente del tiempo empleado para efectuarlo.
Potencia es una magnitud directamente proporcional al trabajo, e inversamente proporcional al tiempo correspondiente.



Energía Mecánica
Es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial y cinética de un sistema mecánico. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.

 



http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nica

5.- ¿Explica cuando tiene energía potencial y cuando energía cinética un cuerpo?


La energía cinética de un cuerpo
La energía cinética de un cuerpo es aquella energía que posee debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo de una masa determinada desde el reposo hasta la velocidad indicada. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su velocidad. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética.



Energía potencial
Se conoce como energía potencial a la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo de acuerdo a la configuración que tenga en el sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí. En otras palabras, la energía potencial es la energía que es capaz de generar un trabajo como consecuencia de la posición del cuerpo.
El concepto supone que, cuando un cuerpo se moviliza con relación a un cierto nivel de referencia, está en condiciones de acumular energía. Por ejemplo: cuando un cuerpo es levantado a una determinada altura, adquiere energía potencial gravitacional. Al dejar caer dicho cuerpo, la energía potencial se convierte en energía cinética.


 http://definicion.de/energia-potencial/#

6.-Explica detalladamente la Ley de la Conservación de la energía?

La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma: la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante).
La ley de conservación de la energía afirma que:
1.-No existe ni puede existir nada capaz de generar energía.
2.-No existe ni puede existir nada capaz de hacer desaparecer la energía.
3.-Si se observa que la cantidad de energía varía siempre será posible atribuir dicha variación a un intercambio de energía con algún otro cuerpo.

Existe una distinción general éntrelos sistemas considerando dos categorías de fuerzas que podrían actuar en su interior:
Fuerzas conservativas: La fuerza conservativa solo depende de las posiciones inicial y final del objeto.
Fuerzas no conservativas: depende de la trayectoria del objeto. La energía mecánica totales un sistema conservativo es constante.




¿Por qué disminuye el peso de los astronautas cuando se encuentran en la Luna?


En la luna la gravedad existe y es aproximadamente un 12% menor a la que tenemos a nivel de la superficie de la Tierra.

Se dice "ausencia de peso", debido a que el peso se define como la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto y lo que medimos es en realidad  la resistencia que hace el suelo al peso, es decir la reacción del suelo a la acción del peso. Como en la órbita no podemos medirlo, no tenemos un suelo que haga resistencia, se considera que allá el peso no existe. Una característica asociada al peso es la masa, que es inherente a todos los objetos, y que permanece inalterable en la órbita, salvo muy leves variaciones relativistas.

 Por la considerable masa de nuestro planeta, todos los cuerpos que se encuentran en la superficie de la Tierra son atraídos hacia ella. Cada cuerpo por lo tanto tiene un peso, que corresponde a la intensidad con la cual es atraído al centro del planeta, variable apenas por la fuerza centrífuga debida a la rotación de la Tierra. Ya que el peso de los cuerpos se debe a la atracción terrestre, se puede intuir fácilmente que mientras más nos alejamos de la Tierra la atracción tenderá a disminuir


Realmente no llegan a flotar como cuando se encuentran en órbita de la Tierra. Da esa apariencia porque en la Luna la atracción gravitatoria que experimentaban los astronautas es un sexto de la existente en la Tierra. Por ejemplo una persona que en la Tierra pesa 70 kg, en la Luna pesará sólo 11.6 kg.  El peso de la persona está asociado directamente con la fuerza de atracción del cuerpo donde se encuentre. 


 

¿Por qué cuando te encuentras en un camión en movimiento, te vas para adelante si de repente el conductor aplica bruscamente los frenos?  

A causa de la fuerza que se aplica; las fuerzas se ponen de relieve por producir cambios en la velocidad de los cuerpos,(por tanto incluyendo cambios en la dirección del movimiento), o bien por producir deformaciones (a veces microscópicas)
Este movimiento es denominado “Fuerza de Inercia”. Si vas en el autobús a velocidad constante y en línea recta no apreciarás ningún efecto de movimiento que el autobús pueda provocarte, aún a altas velocidades siempre que se mantenga en movimiento rectilíneo y uniforme. En estos casos al autobús se le llama un ``Marco de Referencia Inercial'' y no sentirás en tí algún efecto de movimiento provocado por el autobús. El problema se presenta al dejar de ser Inercial el autobús, y esto sucede si éste acelera o desacelera dejando por lo tanto de ser un Marco de Referencia Inercial. Como producto de estos cambios de velocidad del autobús, todos lo encuentren dentro experimentarán una fuerza llamada “Fuerza de Inercia”' y la magnitud de esta Fuerza de Inercia será el producto de la *masa del objeto* dentro del autobús por la *aceleración o desaceleración* que el autobús experimente al dejar de ser Inercial. Pero lo más importante de este concepto es que esta Fuerza de Inercia que se genera en el objeto tendrá el *SENTIDO CONTRARIO* Por tanto si el autobús frena repentinamente, la aceleración del autobús será en sentido contrario a su movimiento, en este caso saldrá disparada *hacia delante
¿Por qué al aplicar una fuerza contra una pared te vas para atrás si tienes puestos un par de patines?



A causa de la Fuerza de Fricción Dinámica: es una fuerza de magnitud constante que se opone al movimiento una vez que éste ya comenzó. Los cuerpos no tienen fuerza, sólo la ejercen (o la reciben). Igualmente que para poder hablar de la existencia de fuerza se necesita la presencia siempre de dos cuerpos.

Ahora recordemos que la fuerza es la magnitud física mide la intensidad de intercambio de movimiento  es por eso que cuando el cuerpo aplica la fuerza contra la pared está proporcionando la aceleración es decir que la fuerza aplicada sobre los patines realiza dicho movimiento  es necesario que para que se pueda generar dicho movimiento debemos de contar con 2 cuerpo.
 Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales es decir tienen además de un valor un sentido  en  los patines se fleja en sus llantas que son circulares por lo cual al recibir una fuerza estos pierden estabilidad y generan movimiento