unidad 2

1 PORQUE  ES IMPORTANTE CUANTIFICAR LOS EVENTOS DE LA NATURALEZA?

La naturaleza está formada por materia y energía en constante cambio. Un cambio en la naturaleza  se conoce como fenómeno natural el cual puede ser físico o químico. En el planeta se están liberando o absorbiendo diferentes fuerzas y energías, generándose procesos que modelan la faz terrestre, a lo largo de toda la historia  hasta el presente.  Algunos de estos acontecimientos naturales se desencadenan súbitamente o en pocos días o meses, con un flujo energético inusual o con una fuerza enorme que produce transformaciones climatológicas, hidrológicas, oceanográficas geológicas y geográficas de gran magnitud y extensión.  A pesar de que estos son procesos naturales y normales, cuyo producto es la lenta e inexorable transformación dinámica del planeta, son los fenómenos que, en términos del humano en sociedad, infligen daños mayores a la biota y sus servicios ambientales, al hombre y sus actividades, directa o indirectamente sobre su hábitat, la infraestructura que él crea para mejorar su calidad de vida, sus sistemas de sustento agropecuario, la pesca, etc.  Bajo estas condiciones estos fenómenos son clasificados como  amenazas naturales. En otros casos los cambios suceden durante períodos tan largos que a una generación no le son notorios. Los sucesos catastróficos que derivan de una variedad de fenómenos naturales con manifestación extrema  inundaciones, tifones, huracanes y ciclones, tornados, vendavales y tormentas eléctricas, ventiscas y nevadas, ondas cálidas y ondas frías, deslizamientos, derrumbes y avalanchas, terremotos (por desplazamiento de fallas locales o por movimientos de placas tectónicas), maremotos (”tsunami”), granizadas, heladas, sequías y tormentas de arena y polvaredas, erupciones volcánicas.

Los fenómenos naturales son los cambios de la naturaleza que suceden por si solos. Aquellos procesos permanentes de movimientos y transformaciones que sufre la naturaleza. Son situaciones o sucesos extraordinarios y sorprendentes que podemos observar y escuchar, causado por los cambios físicos y químicos de la naturaleza, es un evento no artificial que se produce sin intervención humana. Cabe señalar que por las acciones humanas siempre están sujetas a leyes naturales, sin embargo, no se consideran en este sentido, los fenómenos naturales, como dependerá de la voluntad o humanos. Los fenómenos naturales pueden, por lo que sí o no, influyen en la vida humana, que están sujetos como las epidemias, las condiciones climáticas, los desastres naturales y así sucesivamente. Este atento a que, en el lenguaje corriente, fenómeno natural aparece casi como acontecimiento inusual, sorprendente o bajo la desastrosa perspectiva humana.

2 PARA QUE ESTUDIAR Y ENTENDER LOS MOVIMIENTOS DE PARTICULAS Y  CUERPOS GRANDES?

EN Mecánica el movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición en el espacio  que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria.

La descripción y estudio del movimiento de un cuerpo exige determinar su posición en el espacio en función del tiempo. Para ello es necesario un sistema de referencia o referencial.  Es la acción por la cual un cuerpo cambia de posición, de lugar, en el tiempo, respecto a otros que se consideran fijos, tomados de referencia.

3. COMO ENTENDER LAS CAUSAS POR LAS CUALES SE PRODUCE EL MOVIMIENTO

 Leyes de Newton

Las Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica , en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo.

En tanto que constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en sus predicciones y la validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante más de dos siglos.

1ra LA LEY DE NEWTON O DE LA INERCIA

Todo cuerpo permanece en su estado inicial de reposo o de movimiento  uniforme rectilíneo a menos que sobre él se ejerza una fuerza exterior no equilibrada.

2DA   LEY DE NEWTON O DE LA 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.

3RA LEY DE NEWTON O LA LEY DE ACCION Y REACCION  

Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y de dirección contraria.

4. PARA QUE Y COMO REPRESENTAR EL MOVIMIENTO DE LAS PARTICULAS EN EL PLANO CARTESIANO?

Nos sirve para poder identificar los movimientos de las partículas que se pueden identificar en diferentes puntos en la escala de un porcentaje de acuerdo a sus factores como peso, fuerza, velocidad, altitud etc.

El plano cartesiano está formado por dos rectas numéricas perpendiculares, una horizontal y otra vertical que se cortan en un punto. La recta horizontal es llamada eje de las abscisas o de las equis (x), y la vertical, eje de las ordenadas o de las yes, (y); el punto donde se cortan recibe el nombre de origen.

El plano cartesiano tiene como finalidad describir la posición de puntos, los cuales se representan por sus coordenadas o pares ordenados.

Las coordenadas se forman asociando un valor del eje de las equis a uno de las yes, respectivamente, esto indica que un punto (P) se puede ubicar en el plano cartesiano tomando como base sus coordenadas, lo cual se representa como:

P (x, y)

Para localizar puntos en el plano cartesiano se debe llevar a cabo el siguiente procedimiento:

1. Para localizar la abscisa o valor de x, se cuentan las unidades correspondientes hacia la derecha si son positivas o hacia la izquierda si son negativas, a partir del punto de origen, en este caso el cero.

2. Desde donde se localiza el valor de x, se cuentan las unidades correspondientes (en el eje de las ordenadas) hacia arriba si son positivas o hacia abajo, si son negativas y de esta forma se localiza cualquier punto dadas ambas coordenadas.

5. COMO APLICAR LAS LEYES DE LA DINAMICA EN NUESTRO DIARIO VIVIR?

Las leyes de la dinámica ya están aplicadas en nuestro diario vivir.

El  movimiento  es el desplazamiento de los cuerpos dentro de un espacio con referencia a otro cuerpo. El movimiento es relativo ya que depende del punto de vista del observador.

La fuerza es la acción de un cuerpo sobre otro que causa el movimiento. La masa es  la magnitud que indica la cantidad de materia de la que está formado el cuerpo en movimiento. 

Según la PRIMERA LEY DE NEWTON, si no existen fuerzas externas que actúen sobre un cuerpo, éste permanecerá en  reposo o se moverá con una velocidad constante en línea recta. 

 El movimiento termina cuando  fuerzas externas de fricción  actúan sobre la superficie del  cuerpo hasta que se detiene.  Por esta razón el movimiento de un objeto que resbala por una superficie de hielo dura más tiempo que por una superficie de cemento, simplemente porque el hielo presenta menor fricción que el cemento. Galileo expuso que si no existe fricción, el cuerpo continuará moviéndose a velocidad constante, ya que  ninguna fuerza afectará el movimiento.  Cuando se presenta un cambio en el movimiento de un cuerpo, éste presenta un nivel de resistencia denominado INERCIA. Si has ido en un vehículo que ha frenado de improviso y tú has debido detenerte con tus propias manos, has experimentado lo que es la inercia. Por tanto, a la primera ley de Newton también se le conoce como ley de la inercia.

La SEGUNDA LEY DE NEWTON determina que si se aplica una fuerza a un cuerpo, éste se acelera. La aceleración se produce en la misma dirección que la fuerza aplicada y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo que se mueve. Recuerda que la fuerza y la aceleración son magnitudes vectoriales por lo que tienen un valor, una dirección y un sentido.

La  TERCERA LEY DE NEWTON postula que la fuerza que impulsa un cuerpo genera una fuerza igual que va en sentido contrario.  Es decir, si un cuerpo ejerce fuerza en otro cuerpo, el segundo cuerpo produce una fuerza sobre el primero con igual magnitud y en dirección contraria. La fuerza siempre se produce en pares iguales y opuestos. Por esta razón, a la tercera ley de Newton también se le conoce como ley de acción y reacción.

6. PORQUE ES IMPORTANTE IDENTIFICAR LAS FUERZAS DEL CONTACTO?

Cuando dos sólidos están en contacto en un punto, aparecen fuerzas de contacto o ligadura que impiden que los volúmenes de ambos sólidos se solapen. Al ser fuerzas repulsivas de corto alcance, se ejercen entre partículas muy próximas al punto de contacto y por tanto no producen momento con respecto a él. La resultante es un vector aplicado en el punto de contacto con dirección hacia el interior del sólido, y que se considera compuesta de una parte perpendicular a la superficie (fuerza normal) y una parte tangente (fuerza de rozamiento). 

 Las fuerzas de contacto son ciertos tipos de fuerzas que se presentan en los objetos que interactúan y que están físicamente en contacto (Por ejemplo: la fuerza con que se empuja un objeto, la fuerza de fricción

Qué es fuerza de fricción o rozamiento?

Es la fuerza que actúa sobre un cuerpo de manera que impide o retarda el deslizamiento de éste respecto a otro en la superficie que ambos tengan en contacto.

7. QUE ES UNA FUERZA  DE ACCION Y DISTANCIA Y PORQUE ES IMPORTANTE COMPRENDER EL CONCEPTO DE PESO

Este tipo de fuerzas se caracterizan por presentarse en los objetos no se encuentran físicamente en contacto (Ejemplos típicos de este tipo de fuerzas son la fuerza de atracción gravitatoria y la fuerza magnética,)  son aquellas que tienen lugar entre los cuerpos sin que haya contacto entre ellos.

·         GRAVEDAD

·         ELECTRICA

·         MAGNETICA

PESO: En  física, el peso es la fuerza con la cual un cuerpo actúa sobre un punto de apoyo, originado por la aceleración de la gravedad, cuando esta actúa sobre la masa del cuerpo. Al ser una fuerza, el peso es en sí mismo una cantidad vectorial, de modo que está caracterizado por su magnitud y dirección, aplicado en el centro de gravedad del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la Tierra. Por extensión de esta definición, también podemos referirnos al peso de un cuerpo en cualquier otro astro (Luna, Marte.) en cuyas proximidades se encuentre. Sin duda alguna, el peso es la fuerza con la que estamos más familiarizados, por nuestra experiencia diaria, al ejercerla la Tierra sobre todos los cuerpos materiales, acelerándolos, en caída libre (en ausencia del concurso de otras fuerzas). Podemos determinar el peso de un cuerpo cualquiera, de masa m, midiendo la aceleración que adquiere cuando se le deja caer libremente de modo que la única fuerza que actúe sobre él sea la de la gravedad. 

8.  QUE ES FUERZA CENTRIPETA Y PORQUE ES FUNDAMENTALTENER CLARIDAD DE ESTE CONCEPTO EN EL MOVIMIENTO CIRCULAR

Se llama fuerza centrípeta a la fuerza, o al componente de la fuerza que actúa sobre un objeto en movimiento sobre una trayectoria curvilínea, y que está dirigida hacia el centro de curvatura de la trayectoria.

El término «centrípeta» proviene de las palabras latinas centrum, «centro» y petere, «dirigirse hacia», y puede ser obtenida a partir de las leyes de Newton. La fuerza centrípeta siempre actúa en forma perpendicular a la dirección del movimiento del cuerpo sobre el cual se aplica. En el caso de un objeto que se mueve en trayectoria circular con velocidad cambiante, la fuerza neta sobre el cuerpo puede ser descompuesta en un componente perpendicular que cambia la dirección del movimiento y uno tangencial, paralelo a la velocidad, que modifica el módulo de la velocidad.

La fuerza centrípeta no debe ser confundida con la fuerza centrífuga, tal como se explica en la sección Malentendidos comunes.

La fuerza que hace que un cuerpo siga un movimiento circular se llama fuerza centrípeta, que significa "hacia el centro". La intensidad de esta fuerza se obtiene multiplicando la masa del cuerpo por la aceleración que produce. Cuando se hace girar un objeto atado al extremo de una cuerda, ésta transmite la fuerza centrípeta que se identifica con la tensión a que está sometida

En física, el movimiento circular uniforme describe el movimiento de un cuerpo atravesando, con rapidez constante, una trayectoria circular.

Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad no lo es: La velocidad, una magnitud vectorial, tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esta circunstancia implica la existencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.

Un movimiento circular es aquel en que la unión de las sucesivas posiciones de un cuerpo a lo largo del tiempo (trayectoria) genera una curva en la que todos sus puntos se encuentran a la misma distancia R de un mismo punto llamado centro. Este tipo de movimiento plano puede ser, al igual que el movimiento rectilíneo, uniforma o acelerado. En el primer caso, el movimiento circunferencial mantiene constante el módulo de la velocidad, no así su dirección ni su sentido. De hecho, para que el móvil pueda describir una curva, debe cambiar en todo instante la dirección y el sentido de su velocidad. Bajo este concepto, siempre existe aceleración en un movimiento circunferencial, pues siempre cambia la velocidad en el tiempo, lo que no debemos confundir, es que si un movimiento circular es uniforme es porque su “rapidez” es constante.  ES IMPORTANTE TENER EL CONCEPTO  CLARO PORQUE A PESAR DEL MOVIMIENTO DE UN CUERPO O DE UNA PERTICULA EN SU TRAYECTORIA Y SU VELOCIDAD ETC SIEMPRE S SE VAN A ENCONTRAR EN UNA MISMA DISTANCIA QUE ES UN CENTRO.

9. PORQUE ES IMPORTANTE EL PRINCIPIO DE CONSERVACION DE LA ENERGIA.

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).

Si no hacemos un uso racional de la energía contaminamos mas el planeta y algún día podemos quedarnos sin reservas y no tenemos medios alternos para hacer la energía por eso es mejor cuidarla todo está en nuestras manos para mejorarla. Pero también es importante entender que la energía debe ser utilizada solamente cuando es necesaria y esencial. Si su lugar de trabajo está a media hora en bicicleta entonces lleve la bicicleta y no un coche o la moto.

10. PORQUE ES IMPORTANTE TENER CLARO EL CONCEPTO DE TRABAJO FISICA.

El trabajo es la condición fundamental de toda la vida humana. Es la condición misma del desarrollo del hombre a lo largo de su historia. El trabajo no es solamente un medio para producir bienes o riquezas tomándola de la historia. Es el motor que crea al hombre lo desarrolla, impulsa sus habilidades y capacidades, su inteligencia, así como su cultura.

En la industria, el trabajo tiene una gran variedad de funciones, en la minería y en la agricultura; también hay producción en el sentido amplio del término, o transformación de materias primas en objetos útiles para satisfacer las necesidades humanas; distribución, o transporte de los objetos útiles de un lugar a otro, en función de las necesidades humanas; las operaciones relacionadas con la gestión de la producción, como la contabilidad y el trabajo de oficina; y los servicios, como los que producen los médicos o los profesores.

En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo.1 El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades. Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía, nunca se refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW. Matemáticamente se expresa como: Donde F es el módulo de la fuerza, d es el desplazamiento y α es el ángulo que forman entre sí el vector fuerza y el vector desplazamiento. Cuando el vector fuerza es perpendicular al vector desplazamiento del cuerpo sobre el que se aplica, dicha fuerza no realiza trabajo alguno.