INTRODUCCIÓN
Como requisito para el
ingreso a la educación superior, es indispensable conocer sobre la física clásica, ya que es la
base para el estudio de las Ingenierías
Vamos a analizar los
temas de la Mecánica Newtoneana, es decir analizaremos la Cinemática, Dinámica,
Estática, Trabajo - Energía y Potencia. En el cual abarcaremos definiciones,
graficas, ejercicios y la aplicabilidad en la búsqueda del Buen Vivir
Pondremos a tu
disposición los software`s con que cuento para el análisis y estudio de esta
temática.
La Cinemática
La cinemática trata del estudio del movimiento de los cuerpos en general y, en
particular, el caso simplificado del movimiento de unpunto material . Para sistemas de muchas partículas, tales como los fluidos, las
leyes de movimiento se estudian en la mecánica de fluidos.
El movimiento trazado por una partícula lo mide un
observador respecto a un sistema referencia. Desde el punto de
vista matemático, la cinemática expresa cómo varían lascoordenadas de posición
de la partícula (o partículas) en función del tiempo. La función matemática que describe la trayectoria
recorrida por el cuerpo (o partícula) depende de la velocidad
(la rapidez con la que cambia de posición un móvil) y de la aceleración
(variación de la velocidad respecto del tiempo).
El movimiento de una partícula (o cuerpo rígido) se
puede describir según los valores de velocidad y aceleración, que son
magnitudesvectoriales.
Al considerar el movimiento de traslación de un
cuerpo
extenso, en el caso de ser rígido, conociendo como se mueve una de las
partículas, se deduce como se mueven las demás. Así, basta describir el
movimiento de una partícula puntual, como por ejemplo el centro de masa
del cuerpo, para especificar el movimiento de todo el cuerpo. En
la descripción del movimiento de rotación hay que considerar el eje de
rotación respecto del cual rota el cuerpo y la distribución de
partículas respecto al eje de giro. El estudio del movimiento de rotación de un solido rigido suele incluirse en la temática de
la mecanica del solido rìgido, por ser más
complicado. Un movimiento interesante es el de una peonza
Cuando un cuerpo posee varios movimientos
simultáneamente, como por ejemplo uno de traslación y otro de rotación, se
puede estudiar cada uno por separado en el sistema de referencia que sea
apropiado para cada uno, y luego, superponer los movimientos.
La Dinámica
Es la parte de la
fisicaque describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las
causas que provocan los cambios de estado fisico
y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores
capaces de producir alteraciones de un sistema fisico cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de
evolución para dicho sistema de operación.
La Estática
Es la parte de la física que estudia los cuerpos sobre
los que actúan fuerzas y momentos cuyas resultantes son nulas, de forma que
permanecen en reposo o en movimiento no acelerado. El objeto de la estática es
determinar la fuerza resultante y el momento resultante de todas las fuerzas
que actúan sobre un cuerpo para poder establecer sus condiciones de equilibrio.
Un sistema de fuerzas que actúa sobre un cuerpo puede
ser reemplazado por una fuerza resultante y por un momento resultante que
produzcan sobre el cuerpo el mismo efecto que todas las fuerzas y todos los
momentos actuando conjuntamente. Como la fuerza resultante provoca un
movimiento de traslación en el cuerpo y el momento resultante un movimiento de
rotación, para que el cuerpo se encuentre en equilibrio debe cumplirse,
simultáneamente, que la fuerza resultante y el momento resultante sean nulos.
No obstante, equilibrio no es sinónimo de reposo, ya que una fuerza resultante
nula y un momento resultante nulo implican una aceleración lineal y angular
nulas, respectivamente, pero el cuerpo puede encontrarse en reposo o tener un
movimiento rectilíneo y uniforme. Así, un cuerpo está en equilibrio cuando se
encuentra en reposo o cuando se mueve con movimiento rectilíneo y uniforme.
Esta condición de equilibrio implica que una fuerza
aislada aplicada sobre un cuerpo no puede producir por sí sola equilibrio y
que, en un cuerpo en equilibrio, cada fuerza es igual y opuesta a la resultante
de todas las demás. Así, dos fuerzas iguales y opuestas, actuando sobre la
misma línea de acción, sí producen equilibrio.
El equilibrio puede ser de tres clases: estable,
inestable e indiferente. Si un cuerpo está suspendido, el equilibrio será
estable si el centro de gravedad está por debajo del punto de suspensión;
inestable si está por encima, e indiferente si coinciden ambos puntos. Si un
cuerpo está apoyado, el equilibrio será estable cuando la vertical que pasa por
el centro de gravedad caiga dentro de su base de sustentación; inestable cuando
pase por el límite de dicha base, e indiferente cuando la base de sustentación
sea tal que la vertical del centro de gravedad pase siempre por ella.
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