Informe fisica 1 ISACC NEWTON

INDICE

I.        OBJETIVOS.        

II.        FUNDAMENTO TEORICO.        

PRIMERA LEY DE NEWTON:        

ISACC NEWTON:        

INERCIA:        

Primera condición de equilibrio        

Segunda condición de equilibrio        

III. INSTRUMENTOS DE LAORATORIO:        

VI. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES:        

PRIMERA CONDICION DE EQUILIBRIO:        

SEGUNDA CONDICION DE EQUILIBRIO:        

V.         CUESTIONARIO.        

PRIMERA CONDICION DE EQUILIBRIO        

VI.         CONCLUCIONES.        

VII.        BIBLIOGRAFIA.        

I.        OBJETIVOS.

• Comprobar la primera condición de equilibrio para un sistema de fuerzas concurrentes en un punto.
• Comprobar la segunda condición de equilibrio para un sistema de fuerzas que actúan en diferentes puntos de aplicación.
• Determinar el Error Relativo porcentual y absoluto de la experiencia teórica práctica.

II.        FUNDAMENTO TEORICO.

        PRIMERA LEY DE NEWTON:

Llamada también ley de la inercia. Esta indica que si un cuerpo dado no está sujeto a la acción de fuerzas, mantendrá sin cambio su velocidad (en magnitud y dirección). Esta propuesta se le debe originalmente a Galileo, pero Newton la adoptó como la primera de sus leyes para describir el movimiento de cuerpos.

A primera vista, esta ley parece ser menos compleja que las otras dos, pues carece de una expresión matemática y para colmo parece un corolario de su segunda ley (F = m a), pues la aceleración de un objeto es nula (o sea, su velocidad es constante) cuando no hay fuerzas actuando sobre él. El sentido original de la primera ley de Newton (conocida como Ley de la inercia), es que no se requieren fuerzas para mantener sin variación el movimiento de los cuerpos, sino solamente para cambiar la magnitud o la dirección de su velocidad. En otras palabras, no es necesario que haya una fuerza para que un cuerpo se encuentre en movimiento, sino únicamente para que cambie el estado del movimiento en sí. Este enunciado resultó fundamental cuando Galileo y Newton lo propusieron, pues según la percepción antigua y contradictoria a este principio, sustentada sobre todo un famoso libro de Aristóteles titulado precisamente Física, se requiere un "agente activo", o sea una fuerza, para mantener en movimiento un cuerpo, pues su "estado natural" es el de reposo.

ISACC NEWTON:

Fue un físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés, autor de los Philosophiae naturalis  prinipia  mathematica, más conocidos como los principia, donde describió la ley de la gravitación universal y estableció las bases de la mecánica clásica mediante la leyes que llevan su nombre.  (Espinoza, 2013).

Entre sus otros descubrimientos científicos destacan los trabajos sobre la naturaleza de la luz y la óptica (que se presentan principalmente en su obra Opticks) y el desarrollo del cálculo. Newton fue el primero en demostrar que las leyes que gobiernan el movimiento en la Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el científico más grande de todos los tiempos, y su obra como la culminación de la revolución científica. El matemático Joseph Louis Lagrange (1736-1813), dijo que "Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo."

[pic 3]

Isaac Newton

INERCIA:

La inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de permaneces en su estado de reposo o movimiento, mientras no se le aplique sobre ellos alguna fuerza, o la resistencia que opone la matera al modificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay una fuerza actuando sobre él. De ser así el cuerpo dejara su estado original y tomara uno nuevo. En física se dice que un sistema tiene más inercia cuando resulta más difícil lograr un cambio en estado físico del mismo.

Los dos usos más frecuentes en física son la inercia mecánica y la inercia térmica. La primera de ellas en mecánica y es una medida de dificultad para cambiar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo. La inercia mecánica depende de la cantidad de masa y del tensor de inercia. La inercia térmica mide la dificultad con la que un cuerpo cambia su temperatura al estar en contacto con otros cuerpos o ser calentado. La inercia térmica depende de la cantidad de masa y de la capacidad calorífica. Las llamadas fuerzas de inercia son fuerzas ficticias o aparentes que un observador percibe en un sistema de referencia no-inercial

[pic 4]

En realidad, es posible encontrar en la tierra un objeto en movimiento rectilíneo uniforme. Los seres humanos que han podido observar objetos que siguen este movimiento son los astronautas, ya que en la nave espacial no hay fricción y la acción de la mayoría de los campos es cercana a cero.

“Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él”

        Considerando que la fuerza es una cantidad vectorial, el análisis experimental correspondiente a las fuerzas requiere herramienta de algebra vectorial. Ello implica el conocimiento de la suma de vectores concurrentes, el cual también se le denomina vector resultante, dado por:

 …  (1.1)[pic 5]

        Siendo  ,  ,….    fuerzas concurrentes en el centro de masa del cuerpo.[pic 6][pic 7][pic 8]

El producto escalar se realiza entre dos cantidades vectoriales, como resultado de esta operación se determina una cantidad escalar definido por:

[pic 9]

:son los módulos de los vectores   respectivamente.[pic 10][pic 11]

Mientras tanto, el producto vectorial se opera entre dos vectores, cuyo resultado es otra cantidad vectorial. El módulo de este nuevo vector está dada por:

 …  (1.2)[pic 12]

Donde : ángulo entre los vectores  y  . La representación gráfica de estas operaciones algebraicas se ilustra en la figura 1.1  y figura 1.2.[pic 13][pic 14][pic 15]

[pic 16]

                        Fig 1.1                                        fig 1.2

Los vectores se pueden descomponer en sus componentes ortogonales o en base a los vectores unitarios  ,  y   . Por lo que cualquier vector se puede expresar de la siguiente forma:[pic 17][pic 18][pic 19]

En el plano cartesiano X – Y, las componentes ortogonales se determinan mediante las siguientes ecuaciones de transformación:

[pic 20]

[pic 21]

 + [pic 22][pic 23]

[pic 24]

        Las condiciones de equilibrio, son las que garantizan  a que los cuerpos puedan encontrarse en equilibrio de traslación y/o equilibrio de rotación.

Primera condición de equilibrio.

“Para  que un cuerpo se encuentre en reposo absoluto o con movimiento uniforme si y solo si la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es nulo”.

Las fuerzas que actúan sobre el cuerpo lo hacen en un único punto, este punto por lo general coinciden con el centro de masa. Para evaluar este equilibrio es necesario igualar a cero al vector representante por la ecuación (1.1).

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