miércoles, 19 de junio de 2013

Leyes del movimiento

La explicación del movimiento en el entorno

Primera ley de Newton o ley de inercia: 

* Esta nos dice que todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre el.
 
La primera ley de Newton explica que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este seguirá moviéndose de manera indefinida en linea recta, con velocidad constante, incluido el estado de reposo (este equivale a cero).
Inercia: tendencia de un objeto físico a resistir cambios en el movimiento.

Masa: Medida de la cantidad de materia.

Relación: Inercia - Masa.

Los objetos u cuerpos con mas masa, tiene mas inercia



http://www.ehowenespanol.com/relacion-masa-inercia-info_44291/



Segunda ley de Newton:

 Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a

Bien se sabe que tanto la fuerza como la aceleracion son magnitudes vectoriales, ademas de tener un valor, tienen direccion y sentido.

F(fuerza) = m(masa) a(aceleracion)

                             


La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,
1 N = 1 Kg · 1 m/s2




Tercera ley de Newton:

*También conocida como principio de acción y reacción.

Esta nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

Un ejemplo muy habitual es cuando saltamos, empujamos el suelo para impulsarnos y la reacción del suelo es que nos hace saltar hacia arriba.


                        


¡GRACIAS!

Fuente de información: 






























































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martes, 18 de junio de 2013

Efectos de las fuerzas en la Tierra y el Universo

Gravitación.
Es la fuerza de atraccion entre dos masas separadas por una determinada distancia. Isaac Newton formuló la ley de la gravitación universal; la gravitación es directamente proporcional a las masas de los cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.


                                           


Caída libre y peso (relación)
El término caída libre es una expresión aplicado tanto a los cuerpos que ascienden como a los que descienden. La caída libre es un movimiento de aceleración constante. 

En su relación con el peso, el filósofo griego Aristóteles (348-322 a C) afirmó en sus escritos que los cuerpos caen a una velocidad proporcional a su peso.

Otra teoría es la de Galilei  y pudo establecer que el peso de un objeto no influye en su aceleración, con la condición de que sean despreciables los efectos de la resistencia del aire .

Galileo dejó caer objetos de diferentes pesos desde lo alto de la Torre inclinada de Pisa y comparó sus caídas, sin embargo no funciono, tiempo después introdujo por primera vez la idea de la aceleración,  la desarrolló al descubrir el movimiento de los cuerpos que caen y probó su resultado haciendo ver primero que el movimiento de una pelota o esfera rodando por un plano inclinado era similar al de una pelota en caída libre.

Galileo demostró que si la aceleración a lo largo del plano inclinado es constante, la aceleración debida a la gravedad debe ser constante y verificó su suposición de que las esferas al descender por planos inclinados se incrementaban uniformemente con el tiempo.

¿Ves ahora la relación de la caída libre con el peso?



Aportación de Newton a la ciencia: explicación del movimiento en la Tierra y en el Universo.


 Alrededor de 1679, Newton realizo sus  cálculos s, beneficiándose de datos muy precisos que en el ínterin se habían logrado sobre el valor del radio terrestre, e identificó con la gravedad la fuerza de atracción Tierra-Luna; extendiendo entonces esta hipótesis a todo el Universo, e imaginando la masa de los cuerpos concentrada en sus centros, llegó a la célebre fórmula F=G(M · M')/r2. en la que F es la fuerza de atracción, G una constante universal, M y M' las masas de dos cuerpos cualquiera y r su distancia.
Enunciada, la ley dice así: "Dos cuerpos cualesquiera se atraen recíprocamente con una fuerza directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia".
Aplicando esta ley a las atracciones Sol-planetas, se obtienen las leyes de Kepler: Newton había descubierto por lo tanto la causa de los movimientos celestes.




 






















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viernes, 14 de junio de 2013

Tema 10. La energía y el movimiento.

¿Qué es la 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, cinética, y la energía elástica en movimiento.

De este tipo de energía se derivan dos tipos de energía más:
  • La energía cinética
  • La energía potencial

¿Qué es la energía cinética?
Es la energía del movimiento. La energía cinética de un objeto es la energía que posee a consecuencia de su movimiento.


Las fuentes de energía cinética
La gravedad es una fuente natural de energía cinética, con los objetos que tiene mayor energía asociada con ellos cuando se dejan caer desde grandes alturas.
Los seres humanos son una gran fuente de energía cinética a sí mismos, con un gran ejemplo de ello es el movimiento de una bicicleta a través de la energía aplicada por el conductor sobre los pedales. También hay varios instrumentos tales como juguetes de cuerda que requieren trabajo realizado por los seres humanos con el fin de lograr movimiento.

¿Qué es la energía potencial?
Es la capacidad que tienen los cuerpos de realizar un trabajo, dependiendo de la configuración que tengan en un sistema de cuerpos que ejercen fuerzas entre sí
Todo cuerpo que se ubicado a cierta altura del suelo posee energía potencial.

Esta afirmación se comprueba cuando un objeto cae al suelo, siendo capaz de mover o deformar objetos que se encuentren a su paso. El movimiento o deformación será tanto mayor cuanto mayor sea al altura desde la cual cae el objeto.
  


ENERGÍA POTENCIAL Y ENERGÍA CINÉTICA


La materia en ciertas condiciones tiene la capacidad de hacer trabajo. Por ejemplo:
 Un cuerpo pesado y suspendido a gran altura puede hacer trabajo sobre un pilote si se deja caer sobre él.
Un resorte comprimido puede disparar un proyectil.
Una caída de agua puede hacer trabajo al mover una turbina.
El cuerpo pesado y suspendido y el resorte comprimido tienen energía de posición, en tanto que la caída de agua tiene energía en movimiento.
Esta capacidad para hacer trabajo se llama energía.
La energía mecánica existe en dos formas: la energía de posición o energía potencial (Ep) y la energía de movimiento o energía cinética (Ec).
     Al tomar un martillo para clavar, se realiza lo siguiente:
Al elevar el martillo una distancia se efectúa un trabajo sobre el martillo.
La posición del martillo ha cambiado debido al trabajo realizado sobre él, o sea que la energía potencial del martillo ha aumentado respecto de su posición original (posición A). Entonces:
W = m g h

W = Ep

     Esta energía potencial (Ep) se transforma en energía cinética (Ec) cuando al bajar (al moverse) el martillo golpea al clavo, haciendo trabajo sobre éste. Un cuerpo con energía cinética hace trabajo sobre otro cuerpo cuando es detenido por éste o cuando se disminuye su velocidad.




Energía mecánica-Cinética y Potencial VIDEO


PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras.
En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.



¡Gracias!


http://energiacinetica.org/

http://www.slideshare.net/balrock/principio-de-la-conservacion-de-la-energia 


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Bloque lll. Un modelo para describir la estructura de la materia. Tema 1. Los modelos de la ciencia.

LOS MODELOS EN LA CIENCIA
El modelo en ciencia es una representación abstracta de un fenómeno complicado o poco conocido, de manera que cuando es comparado con el modelo (más simple y conocido) permite darle una explicación matemática.

Los científicos trabajan sobre modelos provisionales tratando de explicar o intentando interpretar fenómenos. Un modelo es algo, inventado, que se acepta como “válido” si permite explicar los datos conocidos. Ni siquiera los científicos más ingenuos creen que el modelo perfecto representa perfectamente lo real.

Demócrito 


Imaginó que la materia estaba formada por átomos y vacío, y fuera de éstos no podía existir cuerpo alguno: Dijo que los átomos eran partículas infinitamente pequeñas, indivisibles, eran la última manifestación de la materia y estaban separados por vacío. 

Aristóteles


Al estudiar a los seres vivos, Aristóteles dio con una de sus principales ideas, la de que todo en la naturaleza tiene un "fin interno" al que tiende de forma natural.
Pues incluso los seres inertes tendrían un fin propio, ya que todos están formados por cuatro elementos:
  1. Tierra
  2. Agua
  3. Fuego
  4. Aire
Este fin interno sería la causa del movimiento y el cambio de la naturaleza.


Newton 


Para Newton, todos los fenómenos de la naturaleza pueden ser explicados con base en dos supuestos.

  • En primer lugar, que los cuerpos se componen de partículas.
  • En segundo lugar, que existen fuerzas operando entre los cuerpos y las partículas.



A finales del siglo XIX estaba fuera de discusión que la materia estaba compuesta por pequeñísimas partículas en constante movimiento. A mediados de este siglo, Rudolf Clausius, James Maxwell y Ludwin Boltzmann, calcularon la rapidez probable de las partíclas de un gas, y concluyeron que podrían moverse a una velocidad mayor que los 100m/s.



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La estructura de la materia a partir del modelo cinético de partículas

Propiedades de la materia:

Es una característica que puede ser estudiada usando los sentidos o algún instrumento de medición  Se manifiestan en los procesos físicos.
Estas propiedades se dividen en dos:

Propiedades generales: no permiten la identificación de la clase de materia y son: masa, peso, volumen, inercia, divisibilidad, porosidad, impenetrabilidad, temperatura.

Propiedades especificas: permiten identificar la sustancia y son: ductilidad, maleabilidad, solubilidad, dureza, tenacidad, punto de fusión y ebullición, sabor, color, olor, brillo y densidad.

Estados de agregación de la materia:

La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: 

Sólidos: tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.

Líquidos: No tienen forma fija pero si volumen. Sus características principales son: la variabilidad de forma y presentar unas propiedades muy especificas.

Gaseosos: No tiene forma ni volumen fijos.




Relación entre fuerza, área y presión en los fluidos


Presión se define como, la fuerza total que actúa en dirección perpendicular sobre una superficie, dividida entre el área de esta.

Las partículas que forman un fluido se mueven constantemente en todas direcciones; por tanto, una superficie en contacto con ellas está sometida a gran cantidad de choques cuyo efecto total es una fuerza continua.

    La fuerza ejercida por un fluido en reposo sobre cualquier superficie rígida (sin importar su dirección) es perpendicular a la misma.

La unidad de presión debe expresarse en unidades de fuerza entre unidades de área. En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la unidad de fuerza es el newton (N) y la de área el metro cuadrado (m2), por lo que la unidad de presión es N/m2. A esta unidad de presión se le denomina pascal, en honor del científico francés Blaise Pascal.

Principio de Pascal:

El principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido, es decir, la presión en todo el fluido es constante.
El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma presión.   
                                     
También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas.

                                                 

Temperatura y sus escalas de medición:

La temperatura es el nivel de calor en un gas, líquido, o sólido. Tres escalas sirven comúnmente para medir la temperatura. 

Escala Celsius

La escala Celsius fue inventada en 1742 por el astrónomo sueco Andrés Celsius. Esta escala divide el rango entre las temperaturas de congelación y de ebullición del agua en 100 partes iguales. Las temperaturas en la escala Celsius son conocidas como grados Celsius (ºC).

Escala Fahrenheit

La escala Fahrenheit fue establecida por el físico holandés-alemán Gabriel Daniel Fahrenheit, en 1724. Aun cuando muchos países están usando ya la escala Celsius, la escala Fahrenheit es ampliamente usada en los Estados Unidos. Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusión y de ebullición del agua en 180 intervalos iguales. Las temperaturas en la escala Fahrenheit son conocidas como grados Fahrenheit (ºF).

Escala de Kelvin

La escala de Kelvin lleva el nombre de William Thompson Kelvin, un físico británico que la diseñó en 1848. Prolonga la escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipotética caracterizada por una ausencia completa de energía calórica. Las temperaturas en esta escala son llamadas Kelvins (K).


Cómo Convertir Temperaturas

  • Para convertir de ºC a ºF use la fórmula:   ºF = ºC x 1.8 + 32.
  • Para convertir de ºF a ºC use la fórmula:   ºC = (ºF-32) ÷ 1.8.
  • Para convertir de K a ºC use la fórmula:   ºC = K – 273.15
  • Para convertir de ºC a K use la fórmula: K = ºC + 273.15.
  • Para convertir de ºF a K use la fórmula: K = 5/9 (ºF – 32) + 273.15.
  • Para convertir de K a ºF use la fórmula:   ºF = 1.8(K – 273.15) + 32.























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