estatica, cinematica y dinamica
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En la física es de gran importancia conocer lo que es la estática, la dinámica, aprender a diferenciarla de la cinemática; también nos enseñará que la fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales; en el Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se mide en Newtons (N),TRANSCRIPT
INTRODUCCIÓN
En la física es de gran importancia conocer lo que es la estática, la
dinámica, aprender a diferenciarla de la cinemática; también nos
enseñará que la fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de
movimiento o la forma de los cuerpos materiales; en el Sistema
Internacional de Unidades, la fuerza se mide en Newtons (N),
La Estática es la parte de la mecánica que estudia el equilibrio de
fuerzas, sobre un cuerpo en reposo.
La cinemática es una rama de la física dedicada al estudio del
movimiento de los cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que lo
producen (lo que llamamos fuerzas). Por tanto la cinemática sólo estudia
el movimiento en sí, a diferencia de la dinámica que estudia las
interacciones que lo producen.
La dinámica es una rama de la física que más transcendencia ha
tenido a lo largo del surgimiento del hombre. La dinámica se encarga del
estudio del origen del movimiento como tal, por lo que su estudio recae en
el saber cuál es el origen de dicho movimiento; por otra parte la estática
es la parte de la Mecánica que estudia el equilibrio de las fuerzas, sobre
un cuerpo en reposo.
También se hará una descripción de lo que es la magnitud, magnitud
física, análisis dimensional, energía, potencia, impulso, cantidad de
movimiento, vector y otros conceptos fundamentales.
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MAGNITUD: Magnitud es todo aquello que se puede medir, que se
puede representar por un número y que puede ser estudiado en las
ciencias experimentales (que son las que observan, miden, representan,
obtienen leyes, etc.).La bondad de un hombre no se puede medir y jamás
la Física estudiará la bondad. La bondad, el amor, la paz, etc., no son
magnitudes.
Para estudiar un movimiento debemos conocer la posición, la
velocidad, el tiempo, etc. Todos estos conceptos son magnitudes. Para
cada magnitud definimos una unidad. Mediante el proceso de medida le
asignamos valores (números) a esas unidades. La medida es ese número
acompañado de la unidad.
MAGNITUD FÍSICA: Es aquella propiedad o característica de un
fenómeno físico o un objeto que puede medirse y expresar su resultado
mediante un número y una unidad. Son magnitudes la longitud, la masa,
el volumen, la cantidad desustancia, el voltaje, etc.
Son magnitudes físicas fundamentales: longitud, masa, tiempo,
intensidad de corriente eléctrica, temperatura termodinámica, cantidad de
sustancia e intensidad luminosa, si a estas magnitudes seles añaden dos
magnitudes complementarias: el ángulo sólido y el ángulo plano, a partir
de ellas pueden expresarse todas las demás magnitudes físicas.
Son siete las magnitudes fundamentales con sus respectivas
unidades, a las cuales se añaden dos magnitudes complementarias con sus unidades:
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Magnitudes fundamentales Nombre SímboloLongitud metro mMasa kilogramo KgTiempo segundo sIntensidad de corriente eléctrica amperio ATemperatura absoluta kelvin KIntensidad luminosa candela cdCantidad de materia mol molMagnitudes complementarias NombreÁngulo plano radiánÁngulo sólido estereorradián
Otras magnitudes y sus unidades son derivadas de las anteriores
nueve, como por ejemplo: superficie (metro al cuadrado), velocidad (metro
por segundo) y masa en volumen (kilogramo por metro cúbico).
He aquí una tabla con magnitudes derivadas, sus unidades y su
equivalente en unidades fundamentales:
Magnitud derivada Nombre Símbolo Expresión en unidades básicas
Frecuencia hertz Hz s-1
Fuerza newton N m·kg·s-2
Presión pascal Pa m-1·kg·s-2
Energía joule J m2·kg·s-2
Potencia watt W m2·kg·s-3
carga eléctrica coulomb C s·APotencial eléctrico volt V m2·kg·s-3·A-1
Resistencia eléctrica ohm W m2·kg·s-3·A-2
Capacidad eléctrica farad F m-2·kg-1·s4·A2
Flujo magnético weber Wb m2·kg·s-2·A-1
Inducción magnética tesla T kg·s-2·A1
Inductancia henry H m2·kg s-2·A-2
Las medidas directas son aquellas que se realizan con un aparato
de medida. Por ejemplo: medir una longitud con una cinta métrica o tomar
la temperatura con un termómetro.
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Las medidas indirectas calculan el valor de la medida mediante
una fórmula matemática, previo cálculo de las magnitudes que intervienen
en la fórmula por medidas directas. Un ejemplo sería calcular el volumen
del aula a partir de la medición directa de su largo, ancho y altura.
Error absoluto es igual a la imprecisión que acompaña a la medida.
Nos da idea de la sensibilidad del aparato o de la cuidadosas que han
sido las mediciones. Ejemplos: 5 Kg ± 0.3 Kg; 233 seg ± 5 seg.
Error relativo es el cociente entre el error absoluto y nuestra
medición, expresado en porcentaje. Ejemplo: Si cometemos un error
absoluto de 0.2 metros en una medición de 8 metros, nuestro error
relativo sería (0.2 ¸8) ´ 100 = 2.5% de error. Nuestra medición la
expresaríamos así:
8 metros ± 2.5%.
ANÁLISIS DIMENSIONAL estudia la forma como se relacionan las
magnitudes derivadas con las fundamentales.
Este estudio se hace para descubrir valores numéricos a los que
llamaremos dimensiones, los cuales aparecen como exponentes de los
símbolos que se usan para denominar las magnitudes fundamentales.
Existen tres fines importantes del análisis dimensional a saber:
1. Sirve para expresar o relacionar las magnitudes derivadas en
términos de las fundamentales.
2. Nos permite comprobar la veracidad de las formulas físicas,
recurriendo al principio de homogeneidad dimensional.
3. Es muy útil para deducir formulas físicas a partir de datos
experimentales.
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En este punto es muy importante definir lo que una ecuación
dimensional es una expresión matemática que coloca las magnitudes
derivadas en función de las fundamentales; utilizando para ellos algunas
reglas básicas del álgebra. No debemos confundir una ecuación
dimensional con una ecuación algebraica, ya que las ecuaciones
dimensionales solo operan para las magnitudes.
Ilustremos con un ejemplo sencillo como se denota una ecuación
dimensional:
La velocidad se define como v=x/t, en términos dimensionales
seria:
[v] = [x]/[t] y se lee ecuación dimensional de v.
Al trabajar con ecuaciones dimensionales, debemos recurrir al
principio de homogeneidad, el cual nos dice que si una expresión es
correcta en una formula, entonces se debe cumplir que todos los términos
son dimensionalmente homogéneos. Por ejemplo, dada la fórmula:
E = A+B-C, por lo tanto se tendrá: [E]=[A]+[B]-[C]
VECTORESDEFINICIÓN: Es un segmento de recta orientado, que sirve para
representar las magnitudes vectoriales.
ELEMENTOS DE UN VECTORTodo vector tiene los siguientes elementos:
1.-Módulo o Intensidad: Representa el valor de la cantidad física
vectorial, está representado por la longitud del vector, tomado o medido a
cierta escala.
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2.-Dirección: Está representado por la recta que contiene al
vector .se define como el ángulo que hace dicho vector con una o más
rectas de referencia, según sea el caso en el plano o en el espacio.
3.- Sentido: Indica la orientación de un vector, gráficamente está
dado por la cabeza de la flecha del vector.
4.-Punto de aplicación: Es el punto sobre el cual se supone actúa
el vector.
Ejemplo:
Representar el Vector F cuya Dirección es 30° Y su módulo 10 Kg-f
CLASES DE VECTORES
—1.- Fijos o ligados: Llamados también vectores de posición. Son
aquellos que tienen un origen fijo .Fijan la posición de un cuerpo o
representan una fuerza en el espacio.
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.-Vectores deslizantes: Son aquellos que pueden cambiar de
posición a lo largo de su directriz.
—Ejemplo.
—3.- Vectores libres: Son aquellos vectores que se pueden
desplazar libremente a lo largo de sus direcciones o hacia rectas
paralelas sin sufrir modificaciones.
4.- Vectores paralelos: Dos vectores son paralelos si las rectas que
las contienen son paralelas.
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Ejemplo.
5.-Vectores coplanares: Cuando las rectas que lo contienen están
en un mismo plano.
Ejemplo.
6.-Vectores concurrentes: Cuando sus líneas de acción o
directrices se cortan en un punto.
Ejemplo.
7.-Vectores colineales: Cuando sus líneas de acción se encuentran
sobre una misma recta.
Ejemplo.
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CINEMÁTICA:
La cinemática es la parte de la mecánica que estudia la geometría
del movimiento mecánico, pero sin analizar las causas que lo originan (las
fuerzas). De este modo, la cinemática estudia el cambio de posición de
los objetos con el paso del tiempo.
Para proceder con el estudio de la cinemática, es conviene aclarar
cómo se especifica la posición de un objeto. Para eso hace falta referirlo a
algún otro, por ejemplo al observador. Esto requiere tener varios datos
como la distancia entre observador y objeto, en qué dirección se halla
éste, la orientación del objeto en el espacio, etc.
Asimismo, se deben considerar algunos conceptos relacionados, a
saber:
Móvil: Es aquel cuerpo que experimenta cambio de posición con
respecto al tiempo.
Trayectoria: Es aquella línea que se forma al unir los diversos
puntos por donde pasa el móvil.
Desplazamiento: Es aquella magnitud vectorial que expresa el
cambio de posición que experimenta un cuerpo y se representa
mediante un vector " ".
Elementos del Movimiento Mecánico
1. Sistema de Referencia. Se define como un cuerpo o conjunto de
cuerpos que se consideran en reposo y que respecto a él o ellos, otro
cuerpo cambia de posición.
2. Vector Posición. El vector posición denota la ubicación de un
cuerpo y se determina a partir de la unión del orígen de coordenadas con
el cuerpo. De esta forma, si el cuerpo se encuentra en el eje "x", su
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posición se denomina X ; si se encuentra en el eje "y" se denomina como
Y.
Si el cuerpo se encuentra entre el eje "x" y el eje "y", su vector de
posición , tendrá dos componentes, uno medido en el eje "x" y el otro
en el eje "y".
= ( ; )
Lo anterior expresado con vectores unitarios nos da la siguiente
expresión:
= xi+yj
Cuando el cuerpo cambia de posición, a este cambio se le
denomina .
3. Recorrido: Es la medida de la longitud de la trayectoria descrita
por el móvil. La figura adjunta ilustra el concepto.
4. Trayectoria: La trayectoria es la curva descrita por el cuerpo en
movimiento. Depende del cuerpo que se emplea como referencia.
Los movimientos se clasifican, según el tipo de trayectoria que
describen, en:
a. Movimientos rectilíneos.
b. Movimientos curvilíneos.
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La trayectoria es la curva descrita por el cuerpo; mientras que el
desplazamiento expresa su cambio de posición.
5. Rapidez Media : Es el módulo de la velocidad, que indica la
relación (cociente) entre la distancia recorrida por el móvil respecto al
tiempo que emplea, es decir:
V=d/t6. Velocidad Media (Vm): La velocidad de un cuerpo puede ser
constante o variable. Es constante si no cambia de rapidez ni de
dirección.
El auto se mueve con velocidad constante de 3m/s.
Durante el movimiento del auto, la rapidez no cambia pero si la
dirección, entonces la velocidad no es constante, ya que esta última es un
vector.
Aunque la rapidez es constante, la velocidad no lo es, ya que
experimenta un cambio de dirección.
La velocidad media es una magnitud física vectorial que indica la
relación entre el desplazamiento del móvil, con respecto al tiempo que se
emplea.
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= /Δt
7. Aceleración: La aceleración es una magnitud vectorial que indica
la rapidez con la cual cambia la velocidad de un móvil.
Ejemplo: En la ilustración adjunta, hay una auto que parte con una
velocidad inicial de 1 m/s y llega a su destino en un tiempo de 2s,
con una velocidad final de 5m/s. ¿Cuál sería el cambio de rapidez y
la aceleración que experimenta el auto en su recorrido?
Al haber un cambio de rapidez, hay aceleración.
=Δ / Δt = ( _ )/ Δt=(5m/s) - (1m/s)/2s= 2m/s2.
En este caso; el auto cambia su rapidez (Δ ) en 4 m/s en 2 s. La
aceleración es entonces de 2m/s2 .
ESTÁTICALa Estática es la parte de la mecánica que estudia el equilibrio de
fuerzas, sobre un cuerpo en reposo.
Análisis del equilibrioLa estática proporciona, mediante el empleo de la mecánica del
sólido rígido solución a los problemas denominados isostáticos. En estos
problemas, es suficiente plantear las condiciones básicas de equilibrio,
que son:
1. El resultado de la suma de fuerzas es nulo.
2. El resultado de la suma de momentos respecto a un punto es nulo.
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Estas dos condiciones, mediante el vector, se convierten en un
sistema de ecuaciones, la resolución de este sistema de
ecuaciones, es resolver la condición de equilibrio.
Existen métodos de resolución de este tipo de problemas estáticos
mediante gráficos, heredados de los tiempos en que la complejidad
de la resolución de sistemas de ecuaciones se evitaba mediante la
geometría, si bien actualmente se tiende al cálculo por ordenador.
Para la resolución de problemas (aquellos en los que el equilibrio se
puede alcanzar con distintas combinaciones de esfuerzos) es necesario
considerar ecuaciones de compatibilidad. Dichas ecuaciones adicionales
de compatibilidad se obtienen mediante la introducción de deformaciones
y tensiones internas asociadas a las deformaciones mediante los métodos
de la mecánica de sólidos deformables, que es una ampliación de la
teoría del sólido rígido que da cuenta de la deformabilidad de los sólidos y
sus efectos internos.
Existen varios métodos clásicos basados la mecánica de sólidos
deformables, como los teoremas de las fórmulas de Navier-Bresse, que
permiten resolver un buen número de problemas de modo simple y
elegante.
Debemos tener en cuenta las fórmulas para torques : F=KX k es una
constante.
AplicacionesLa estática abarca el estudio del equilibrio tanto del conjunto como
de sus partes constituyentes, incluyendo las porciones elementales de
material.
Uno de los principales objetivos de la estática es la obtención de
esfuerzos cortantes, fuerza normal, de torsión y momento flector a lo largo
de una pieza, que puede ser desde una viga de un puente o los pilares de
un rascacielos.
Su importancia reside en que una vez trazados los diagramas y
obtenidas sus ecuaciones, se puede decidir el material con el que se
construirá, las dimensiones que deberá tener, límites para un uso seguro,
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etc. mediante un análisis de materiales. Por tanto, resulta de aplicación en
ingeniería estructural, ingeniería mecánica, construcción, siempre que se
quiera construir una estructura fija. Para el análisis de una estructura en
movimiento es necesario considerar la aceleración de las partes y las
fuerzas resultantes.
El estudio de la Estática suele ser el primero dentro del área de la
ingeniería mecánica, debido a que los procedimientos que se realizan
suelen usarse a lo largo de los demás cursos de ingeniería mecánica.
DINÁMICA:La dinámica es una rama de la física que describe la evolución en el
tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los
cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la
dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de
un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o
ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación. El estudio de
la dinámica es prominente en los sistemas
mecánicos (clásicos, relativistas o cuánticos), pero también en
la termodinámica y electrodinámica. En otros ámbitos científicos, como
la economía o la biología, también es común hablar de dinámica en un
sentido similar al de la física, para referirse a las características de la
evolución a lo largo del tiempo del estado de un determinado sistema.
TRABAJO MECÁNICO El estudio del movimiento requiere, en primer lugar, tomar un
sistema de referencia. A continuación tenemos que obtener posiciones y
desplazamientos del cuerpo, junto a su velocidad, y la fuerza aplicada.
Sin embargo, no basta con esto para tener un conocimiento
completo del mismo, sino que es necesario conocer las manifestaciones
energéticas que acompañan a este.
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Por ello, en Física surge el concepto de trabajo, que tiene un
significado distinto al dado en la vida cotidiana.
Se define el TRABAJO elemental realizado por una fuerza F como:
“Se realiza un trabajo sobre un cuerpo cuando este se desplaza o
deforma por la acción de una fuerza” (definición de trabajo).
Dimensiones del trabajo: W = M L² T-2
"La unidad del trabajo se define como el trabajo que realiza la unidad
de fuerza al desplazar su punto de aplicación la unidad de longitud a lo
largo de su línea de acción".
En el S.I. es el Joule (Julio): 1 Joule = 1 Newton·1 metro.
Las condiciones generales para que una fuerza realice trabajo son:
1) Existencia de movimiento, que exista un desplazamiento.
2) La fuerza aplicada y el desplazamiento deben formar un ángulo
distinto a 90º:
W = F·∆s·cos 90º = 0.
Siendo el trabajo máximo cuando Θ = 0º ==> W = F·∆s.
POTENCIA Una vez llegado aquí nos hemos de hacer la pregunta: de dos
fuerzas que realizan el mismo trabajo,
¿Cuál será más eficaz? Evidentemente, la que lo realice en menos
tiempo. Al introducir el tiempo en la producción de trabajo, aparece la
necesidad de introducir una nueva magnitud física, la potencia, o trabajo
efectuado por una fuerza en la unidad de tiempo (eficacia de una fuerza):
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Definición: “la potencia desarrollada por una máquina es el trabajo
desarrollada por esta en la unidad de tiempo”. La unidad de potencia será
la efectuada por una máquina que suministre la unidad de trabajo en la
unidad de tiempo. En el S.I. es el watio: 1 watio = 1 Joule·1 s-1
.
ENERGÍA:Es la capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia
posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en
relación con las fuerzas que actúan sobre ella. La radiación
electromagnética posee energía que depende de su frecuencia y, por
tanto, de su longitud de onda. Esta energía se comunica a la materia
cuando absorbe radiación y se recibe de la materia cuando emite
radiación. La energía asociada al movimiento se conoce como energía
cinética, mientras que la relacionada con la posición del objeto sobre la
Tierra es la energía potencial gravitacional. Por ejemplo, un péndulo que
oscila tiene una energía potencial máxima en los extremos de su
recorrido; en todas las posiciones intermedias tiene energía cinética y
potencial en proporciones diversas. La energía se manifiesta en varias
formas, entre ellas la energía mecánica, térmica, química, eléctrica,
radiante o atómica. Todas las formas de energía pueden convertirse en
otras formas mediante los procesos adecuados. En el proceso de
transformación puede perderse o ganarse una forma de energía, pero la
suma total permanece constante.
IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTOIMPULSOEl impulso es el producto entre una fuerza y el tiempo durante el cual
está aplicada. Es una magnitud vectorial. El módulo del impulso se
representa como el área bajo la curva de la fuerza en el tiempo, por lo
tanto si la fuerza es constante el impulso se calcula multiplicando la F por
Δt, mientras que si no lo es se calcula integrando la fuerza entre los
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instantes de tiempo entre los que se quiera conocer el impulso.
CANTIDAD DE MOVIMIENTOLa cantidad de movimiento es el producto de la velocidad por la
masa. La velocidad es un vector mientras que la masa es un escalar.
Como resultado obtenemos un vector con la misma dirección y sentido
que la velocidad.
La cantidad de movimiento sirve, por ejemplo, para diferenciar dos
cuerpos que tengan la misma velocidad, pero distinta masa. El de mayor
masa, a la misma velocidad, tendrá mayor cantidad de movimiento.
m = Masa
v = Velocidad (en forma vectorial)
p = Vector cantidad de movimiento
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RELACIÓN ENTRE IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTOEl impulso aplicado a un cuerpo es igual a la variación de la cantidad
de movimiento, por lo cual el impulso también puede calcularse como:
Dado que el impulso es igual a la fuerza por el tiempo, una fuerza
aplicada durante un tiempo provoca una determinada variación en la
cantidad de movimiento, independientemente de su masa:
MOVIMIENTOS PLANETARIOSHoy sabemos que las órbitas de Marte y Mercurio son las más
excéntricas (es decir, las más ovaladas) de todos los planetas conocidos
en aquella época (Plutón tiene una órbita todavía más excéntrica, pero fue
descubierto en 1930). Si Tycho hubiera encargado a Kepler explicar las
observaciones de cualquier otro planeta, el matemático alemán nunca
hubiese descubierto que se mueven describiendo elipses. En los años
siguientes, Kepler encontró las otras dos leyes del movimiento planetario.
Hoy, estas tres leyes se enuncian de la siguiente manera:
Primera ley: Los planetas se mueven alrededor del Sol siguiendo
órbitas elípticas, uno de cuyos focos es el Sol.
Segunda ley: Los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales.
Tercera ley: El cuadrado del periodo orbital de un planeta es
proporcional al cubo de su distancia media al Sol.
El trabajo de Kepler puede considerarse uno de los mayores triunfos
del razonamiento humano. Las naves que hoy enviamos al espacio, los
satélites artificiales, las estrellas y todos los cuerpos del Universo se rigen
por estas simples leyes. En 1687, cincuenta y siete años después de la
muerte de Kepler, el científico inglés Isaac Newton enunció en
sus Principia la Ley de la Gravitación Universal, a partir de la cual se
pueden deducir las tres leyes de Kepler.
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MOVIMIENTOS ONDULATORIOSLos movimientos ondulatorios ( ondas) son, fundamentalmente, de
dos clases: mecánicas y electromagnéticas. Las ondas mecánicas
necesitan un medio material para propasarse; las electromagnéticas no,
se propagan también por el vacío.
Podemos observar ejemplos de movimiento ondulatorio en la vida
diaria: el sonido producido en la laringe de los animales y de los hombres
que permite la comunicación entre los individuos de la misma especie, las
ondas producidas cuando se lanza una piedra a un estanque, las ondas
electromagnéticas producidas por emisoras de radio y televisión, etc.
Las clases de ondas son:
a) periódicas, cuando proceden de una fuente que vibra
periódicamente y transmite frentes de ondas en sucesivas perturbaciones;
b) no periódicas, cuando son perturbaciones o frentes de onda
aislados;
c) longitudinales, si el desplazamiento de las partículas del medio es
paralelo a la dirección de traslación de la energía (como el sonido);
d) transversales, si la onda va asociada a desplazamientos
perpendiculares a la dirección de propagación de la energía (como las
ondas electromagnéticas);
e) progresivas o viajeras, transportan energía y cantidad de
movimiento desde el origen a otros puntos del entorno;
f) estacionarias, no transmiten energía pero si intercambian energías
cinética y potencial en sus elongaciones.
Ondas Estacionarias: Aplicadas al SonidoEl sonido es una onda mecánica longitudinal cuya frecuencia f0, es
la más baja que se puede obtener en la flauta aguda (caramillo). Un
armónico es una nota cuya frecuencia es un múltiplo entero de f0.
El ruido es un sonido audible no armonioso. Procede de ondas no
periódicas. Una nota musical es un sonido agradable; procede de ondas
periódicas.
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Las ondas estacionarias se forman cuando dos ondas de igual
amplitud, longitud de onda y velocidad avanzan en sentido opuesto a
través del medio. (especie de superposición de ondas donde tiene lugar
entre dos ondas de idénticas características pero propagándose en
sentido contrario)
Las ondas estacionarias aparecen también en las cuerdas de los
instrumentos de cuerdas, el violín que vibra por ejemplo que posee
cuerdas (con nodos en los extremos con adicionales en el centro).
Las vibraciones son simultáneas con un tono fundamental y diferente
armónico.
Los armónicos son vibraciones subsidiarias que acompañan a una
vibración de movimiento ondulatorio (primario o fundamental) de los
instrumentos musicales.
La frecuencia es la cantidad de oscilaciones completas que se
realizan en un determinado tiempo. La frecuencia más baja de la serie
recibe el nombre de frecuencia fundamental, y las restantes, son los
armónicos.
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Parámetros de la OndaEn una onda podemos observar; la amplitud, longitud de onda,
período, frecuencia, velocidad de la onda, y la ecuación de onda.
La amplitud, se lo denomina a la altura máxima que alcanza cada
punto del medio al ser perturbado, es decir, la altura máxima de la
perturbación.
La longitud de onda, es la distancia que se recorre por la
perturbación al realizar una onda completa. ( )
El período es el tiempo asociado a la longitud de onda que tarda
para realizarse una onda toda completa. ( )
La frecuencia es la cantidad de oscilaciones completas que se
realizan en la unidad del tiempo, existe entre la frecuencia y el período
una relación matemática, una es la inversa del otro.
La velocidad de onda, depende del tipo de la onda y del medio en el
que se propaga; como la velocidad es la distancia recorrida dividiendo el
tiempo que tarda en recorrer dicha distancia ( ) si en lugar de tener una
distancia cualquiera tenemos una longitud de onda ( ) el tiempo empleado
será el período (T) por lo tanto la velocidad de propagación de la onda se
podrá calcular. V=
La ecuación de la onda, es una onda que se propaga a partir del
sistema que emite y a medida que se analiza, provoca oscilaciones de
algún tipo en los puntos del espacio de alcance. Es posible descubrir este
proceso con una canción que permita predecir el estado de cualquier
punto alcanzado por la onda en cualquier instante del tiempo.
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CONCLUSIONES
En conclusión; dentro del tema de estática, cinemática y dinámica
encontramos el estudio de ciertos movimientos particulares, los cuales
están presentes en diversos ejemplos de la vida diaria. El comprender
cada uno de los movimientos que puede tener un cuerpo nos permite un
análisis a detalle del comportamiento que tendrá dicho cuerpo, en cuanto
a las fuerzas que actúan sobre el haciendo que el cuerpo deje de
permanecer en reposo, la posición del objeto en un determinado tiempo o
lapso de tiempo, su velocidad y la aceleración.
En resumen:
Magnitud es todo aquello que se puede medir, que se puede
representar por un número y que puede ser estudiado en las ciencias
experimentales (que son las que observan, miden, representan, obtienen
leyes, etc.).
El análisis dimensional estudia la forma como se relacionan las
magnitudes derivadas con las fundamentales.
Este estudio se hace para descubrir valores numéricos a los que
llamaremos dimensiones, los cuales aparecen como exponentes de los
símbolos que se usan para denominar las magnitudes fundamentales.
Un vector, es un segmento de recta orientado, que sirve para
representar las magnitudes vectoriales.
La potencia desarrollada por una máquina es el trabajo desarrollada
por esta en la unidad de tiempo.
El impulso es el producto entre una fuerza y el tiempo durante el cual
está aplicada. Es una magnitud vectorial.
La cantidad de movimiento es el producto de la velocidad por la
masa. La velocidad es un vector mientras que la masa es un escalar.
El impulso aplicado a un cuerpo es igual a la variación de la cantidad
de movimiento.
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Kepler encontró las otras dos leyes del movimiento planetario. Hoy,
estas tres leyes se enuncian de la siguiente manera:
Primera ley: Los planetas se mueven alrededor del Sol siguiendo
órbitas elípticas, uno de cuyos focos es el Sol.
Segunda ley: Los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales.
Tercera ley: El cuadrado del periodo orbital de un planeta es
proporcional al cubo de su distancia media al Sol.
Finalmente, Los movimientos ondulatorios son, fundamentalmente,
de dos clases: mecánicas y electromagnéticas. Las ondas mecánicas
necesitan un medio material para propasarse; las electromagnéticas no,
se propagan también por el vacío.
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BIBLIOGRAFÍA
Aplicaciones de los movimientos el día 01 de noviembre del 2014
desde: http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/fisica/tema4a.html
Cinemática y Dinámica extraído el día 01 de noviembre del 2014
desde: http://www.fisicanet.com.ar/fisica/cinematica/ap01_cinematica.php
Fisica Dinamica extraido el dia 02 de noviembre del 2014 desde:
www.emagister.com.mx/cursos_fisica_dinamica-tpsmx-31203.htm
Serway, Raymond A., John W. (2006) Fisica para Ciencias e
Ingenierías (Vol 1), Ed. 7a, Ed. Cengage Learning, extraido virtualmente
Hibbeler, R, C. (2004) Mecanica Vectorial para Ingeniero. Dinamica,
Ed. 10a, Ed. Pearson Education, Mexico
Frederick J. Keller (2005) Fisica para Ingenierias y Ciencias (vol 2),
Ed. 2da, Ed. McGraw-Hill, extraido virtualmente
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