BLOQUE 3 "ANTECEDENTES HISTORICOS DEL MOVIMIENTO MECANICO".

                                                                    

  La falla de san andres:corresponde a una serie de a una serie de fracturas en la corteza terrestre.las fuerzas en el interior de la tierra hacen que las rocas se deslicen una contra otras en dirección horizontal , de tal manera que las rocas están sometidas atenciones y torsiones. Con el tiempo , las fuerzas dentro de las rocas llegan a ser mayores que las fuerzas de fricción; entonces las rocas estallan en pedazos. presentando un comportamiento similar al de una banda de hule estirada cuando se libera.Este movimiento junto con la liberación de grandes cantidades de energia , ocasiona un terremoto.

 

LEYES DE NEWTON

PRIMERA LEY DE NEWTON

Las relaciones entre la fuerza y el movimiento fueron objeto de estudio por el hombre desde la antigüedad. ARISTOTELISMO, por ejemplo,al analizar estas relaciones , creía que un cuerpo solo podia mantenerse en movimiento cuando existiera una fuerza que actuase de manera continua sobre el, al cesar la accion de la fuerza , el cuerpo volvería al reposo.

Las fuerzas que le dan a los materiales su resistencia, su capacidad para ser dobladas, comprimidos, estirados,etc.son ejemplos de la fuerza electromagnética.

Las dos fuerzas restantes no son tan familiares, pues se manifiesta, principalmente, sobre distintas del tamaño del núcleo de un átomo. La tercera fuerza es la fuerza nuclear nuclear fuerte responsable de mantener unidades entre si a las partículas del núcleo, es la fuerza mas fuerte de las cuatro( cientos de veces mayor que las fuerza electromagnética).


SEGUNDA LEY DE NEWTON.
Cuando se habla de fuerza, por lo general, hacemos referencia a un empujón o a una tracción sobre algun objeto.La fuerza, en el sentido mas simple,no es una cosa en si, sino una interacción entre una cosa y otra.


Aunque al mirar a tu alrededor podrías pensar que existen muchas clases de fuerzas diferentes;lo cierto es que los físicos las han agrupado en cuatro clases.


La fuerza de newton describió primero, la fuerza gravitacional ,  es la fuerza atractiva existente entre todos los cuerpos en el universo. A pesar de esto, es la fuerza mas débil en relación con las otras tres.


Las fuerzas que le dan a los materiales su resistencia, su capacidad para ser dobladas, comprimidos, estirados etc., son ejemplos de la fuerza electromagnética.

Las dos fuerzas restantes no son tan familiares, pues se manifiestan, principalmente, sobre distancias del tamaño del núcleo de un átomo.
La aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa
 sobre (f), e inversamente proporcionalmente a su masa (m), y tiene  dirección de la fuerza". A este enunciado se le conoce como segunda ley de newton.


PESO , FUERZA Y MOMENTO DE FUERZA.


Supon que levantas una pelota desde el suelo y después la sueltas;esta se acelera hacia abajo, entonces la tierra debe estar ejerciendo sobre ella una fuerza hacia abajo.La fuerza gravitacional ejercida por un cuerpo grande (usualmente la tierra) se denomina peso. al igual que cualquier otra fuerza, el peso se puede expresar en newtons.


La fuerza de gravedad  esta dada por la ecuación:
                F: mg
Esta fuerza se denomina peso de un objeto;su símbolo es W . De la ecuacion anterior se puede escribir:
            W:mg


Ahora pondremos en practica lo que los expertos dicen y veras como las leyes de newton te permiten explicar los fenómenos que acontecen a tu alrededor.

                 "EJEMPLOS"
















CONDICIONES DE EQUILIBRIO.
Un cuerpo se encuentra en equilibrio estático o dinámico cuando se cumplen las siguientes condiciones:


1) la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el cero; a esta condición también se le conoce como primera condición de equilibrio o equilibrio traslaciónal.


La expresio matemática para esta condición es: f=0


Recuerda que si las fuerzas están en un mismo plano, todas ellas se pueden descomponer a lo largo de los ejes x y en y deben ser cero separadamente;la ecuación anterior la podemos escribir de la siguiente forma


                          Fx=0     Fy=0 
  
2) La expresión matemática para esta condición se le conoce como segunda condición de equilibrio o equilibrio rotacional.


La expresión matemática para esta condición es:


                                           M= 0


El centro de gravedad (cg) de un cuerpo es llamado también centro de masa, siempre y cuando la gravedad sea uniforme, y se define como el punto de un cuerpo en el que se pude considerar concentrada su masa.Cuando la masa se encuentre distribuida de manera uniforme, el centro de gravedad coincide con el centro geométrico del cuerpo. 

                                     APLICANDO LAS CONDICIONES DE EQUILIBRIO.

Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo son: la fuerza que actúa hacia arriba de la cuerda, denominada tensión .

La fuerza que actúa hacia abajo, que es el peso del cuerpo (w). Como las dos fuerzas ya están en forma de componente, es posible escribir la primera condición de equilibrio  para encontrar le valor de tensión.

 




                                                                    "FRICCIÓN" 

La fricción desempeña un papel importante en nuestra vida diaria, dificulta el movimiento de los cuerpos, provoca abrasión, es la  responsable del desgaste y convierte en calor otras formas de energía;gracias a ella podemos caminar, conducir un auto, trepar por una cuerda, incrustar un clavo. La fricción es una fuerza de contacto que se o al movimiento relativo entre dos cuerpos.


En 1508 Leonardo da Vinci descubrió dos características en las superficies secas y sin lubricar:


a) La fuerza de fricción  (Fk) es proporcionalmente a la carga ( entendida como la fuerza que mantiene en contacto a dos superficies)


b) La fuerza de fricción es independiente del área de la superficie de contacto.


Estos resultados nunca fueron divulgados pero, de manera independiente, fueron descubierto en 1699 por el científico frances Amontos; quien encontró ademas otra característica: la fuerza de friccion es independiente  de la velocidad. estos tres hechos se conocen como leyes de Amontons o leyes de fricción.
    

Considera un bloque de 50 kg que se encuentra en reposo sobre una superficie áspera (el piso, por ejemplo); la fricción aparecerá solo cuando trates de mover el bloque, en reposo, sin una fuerza aplicada, la fuerza de fricción es cero.


La fuerza de acción y de reacción constituye a un par de fuerzas ; estas siempre ocurren pares, nunca existe una fuerza única en ninguna situación.


A continuación se enlistan  algunos ejemplos en los cuales empleamos la tercera ley de Newto:


* Al caminar sobre el piso lo empujamos y este a su vez nos empuja a nosotros.
*las llantas de un auto empujan sobre un pavimento y este empuja a aquellas. 

LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL.

Al estudiar el movimiento de los planetas con base en los trabajos de   Kepler, Newton observo que los planetas, al describir órbitas alrededor del sol, deberían estar sujetos a la acción de una fuerza centripeda.


Este razonamiento tomada como valido el movimiento planetario e iba en contra de las ideas aristotélicas, el paso mas audaz del trabajo de Newton fue el análisis del movimiento de la luna alrededor de la tierra y concluir que existía una fuerza de atracción entre la tierra y la luna, análoga a aquella con la que el sol atrae a los planetas. 

La cúspide de todos estos trabajos fue el surgimiento de la Ley de gravitacion universal que establece:


dos cuerpos cualesquiere se atraen con una fuerza proporcional al producto de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos
                                                                f=m1 m2 / r2
El fisico ingles Henry Cavendish, empleando una balanza de torsión, logro medir la fuerza de atracción entre dos esferas y asi fue posible determinar, directamente, el valor constante de gravitación universal (G).

LEYES DE KEPLER

La astronomía es una ciencia antiquísima,  Apareció cuando los pueblos mas antiguos, al observar por vez primera el cielo estrellado, encontraron la influencia de los astros en su vida ya que tuvieron la necesidad de establecer la época de siembra y de cosecha.Los primeros intentos de explicar el movimiento de los cuerpos celestes se deben a los griegos del siglo 4 a.C. Claudio Ptolomeo (siglo 2 d.C) estableció en su obra Almagesto un modelo en el cual situado a la tierra, en el centro del universos y a los planetas hasta entonces conocidos, el Sol, la Luna y las estrellas, incrustadas en esferas que giraban en circulos alrededor de la tierra.


En el siglo 16 un modelo sustituyo el de Ptolomeo. Fue propuesto por el astrónomo polaco Nicolas Copernico y fue el resultado de sus observaciones y cálculos . En este modelo, el Sol se encuentra en reposo, y los planetas (incluido la tierra ) girando alrededor de el en órbitas circulares. A esta teoría se le conoce como teoría heliocéntrica (de helios = Sol). la idea de que el sol estuviera estático y la Tierra estuviera en movimiento, al igual que los demas planetas, iba en contra de las idas aristotélicas y demás convicciones de la época, por lo que Coopernico tuvo renuncia a publicar sus conclusiones.


Dado que Tycho perteneció a la clase privilegiada de la época y era un poco desordenado en sus tareas como investigador, tuvo a bien emplear a un aprendiz alemán llamado: Johannes Kepler quien entusiasmado por la sencillez del modelo copernico, realizo después de su muerte de su maestro, correcciones a dicho modelo.


*Primera ley de Kepler; todo planeta gira alrededor del sol describiendo una órbita elíptica, y el Sol ocupa de los focos de la elipse.


*Segunda ley de KEPLER; el radio focal que une a un planeta con el sol "describe" áreas iguales en tiempos iguales.


*tercera ley de KEPLER; los cuadrados de los periodos de revolución de los planetas son proporcionales a los cubos de los radios en sus órbitas.