Institución Educativa Gabo Integrantes: Juan David castellano Carlos Andrés

duque Helber Julián

Riveros Orjuela Cristian Carvajal

La Mecánica

La mecánica o arte de construir una máquina es la rama de la física que describe el movimiento de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. El conjunto de disciplinas que abarca la mecánica convencional es muy amplio y es posible agruparlas en cuatro bloques principales:

Mecánica Clásica Mecánica Relativista Mecánica Cuantica Teoría Cuantica De Campos

Segunda ley de newton

La segunda ley de newton es la fuerza aplicada sobre un cuerpo es directamente proporcional al producto de la masa por la aceleración

En los cuerpos aparecen fuerzas que relacionan la ley de acción y reacción o que hacen que dicho cuerpo este quieto( estático )

Tipos de fuerza

Hay en la segunda ley de newton diferentes fuerzas entre estas hay unas muy conocidas como

Fuerza de contacto directo: son aquellas que existen entre el cuerpo que produce la fuerza y el cuerpo sobre el que se aplica:

Fuerza normal fuerza de rozamiento

Peso Tensión

¿que es la segunda ley de newton? La Segunda Ley de Newton se puede resumir como sigue: La aceleración de un objeto es

directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa.

La dirección de la aceleración es la misma de la fuerza aplicada.

a representa la aceleración, m la masa y F la fuerza neta. Por fuerza neta se entiende la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo

Definicion de Masa, Inercia

¿Qué es la masa? Newton mismo usó el término masa como sinónimo de cantidad de materia. Esta noción no es muy precisa. Con más precisión podemos decir que la masa es una medida de la inercia de un cuerpo. Mientras más masa tenga un cuerpo, es más difícil cambiar su estado de movimiento. Es más difícil hacer que comience a moverse partiendo del reposo, o detenerlo cuando se mueve, o hacer que se mueva hacia los lados saliéndose de su trayectoria recta. Un camión tiene mucho más inercia que una pelota de tenis que se mueva a la misma velocidad, siendo mucho más difícil cambiar el estado de movimiento del camión.

Para cuantificar el concepto de masa debe definirse un patrón. En unidades del Sistema Internacional (SI), la unidad de masa es el kilogramo (kg). El patrón actual es un cilindro de platino-iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas cerca de París, cuya masa, por definición, es exactamente un kilogramo. En unidades cgs, la unidad de masa es el gramo (g) y 1g = 10-3 kg. En el sistema ingles, la unidad de masa se llama slug.

No debe confundirse la masa con el peso. La masa es una propiedad de un cuerpo, es una medida de su inercia o cantidad de materia. El peso es una fuerza, la fuerza que la Tierra ejerce sobre el cuerpo. Para aclarar la diferencia, supongamos que llevamos un objeto a la Luna. Allí pesará la sexta parte de lo que pesaba en la Tierra, pero su masa seguirá siendo la misma.

¿ Que función tiene la aceleración en la fuerza neta? Aceleración, Fuerza Neta La Primera ley de Newton afirma que en ausencia de

fuerza neta sobre un cuerpo, éste permanece en reposo, o si está en movimiento, continúa moviéndose con velocidad constante (conservando su magnitud y dirección). Pero, ¿qué sucede si una fuerza actúa sobre un cuerpo? La velocidad debe cambiar, o sea, una fuerza neta origina una aceleración.

La relación entre aceleración y fuerza podemos encontrarla en experiencias cotidianas. Pensemos que empujamos un carrito de supermercado. La fuerza neta que se ejerce sobre el carrito es la fuerza que yo aplico menos la fuerza de fricción en las ruedas. Si la fuerza neta es F, la aceleración será a, si la fuerza es 2F, la aceleración será 2a, y así sucesivamente. Por tanto, la aceleración de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza neta aplicada. Pero la aceleración depende también de la masa del objeto. Si mantengo la fuerza neta F y aumento la masa al doble la aceleración cera a/2

EJERCICIO ILUSTRATORIO

Se escoge la unidad de fuerza de tal modo que la constante de proporcionalidad en , sea 1, y así

a = F/m Notemos que mediante esta segunda ley podemos dar una definición más

precisa de fuerza, como una acción capaz de acelerar un objeto. Cuando la masa está en kilogramos y la aceleración en metros por segundo

al cuadrado, la unidad de fuerza se llama Newton (N), 1 N = 1kgm/s2. En el sistema ingles, la unidad de fuerza es la libra. se define como el peso

(que es una fuerza) de un cuerpo cuya masa es 0.45359237 kg en determinado lugar de la Tierra en el que la aceleración de gravedad sea 32.1734 pies/s2.

Ejercicio Ilustra torio ¿Qué fuerza neta se necesita para desacelerar uniformemente a un

automóvil de 1500 kg de masa desde una velocidad de 100 km/h. hasta el reposo, en una distancia de 55 m?

SOLUCION Usamos F = ma. Primero debemos calcular la aceleración a.

Suponemos que el movimiento es a lo largo del eje + x. La velocidad inicial es v0 = 100 km/h = 28m/s, la velocidad final v0 = 0, y la distancia recorrida x = 55 m.

De la ecuación cinemática v2 = v02 + 2ax, despejamos a:

a = (v2 - v02)/2x = [0 - (28m/s)2]/(2x55m) = - 7.1 m/s2.

Luego, la fuerza neta necesaria es entonces F = ma = (1500 kg)(-7.1m/s2) - 1.1x104 N,

Ejercicio clase Una de persona sostiene una caja de

100kg de masa a través de una cuerda si la caja esta sobre una rampla inclinada a 30

¿Cuál es la tensión de la cuerda? Datos M=100kg Listar componentes:Eje x eje y-tx -wy-wx ny

Ejercicio en claseecuación:

Tx=m.g=m(a)

∑fx= m.a

-t⁺ wx seno 30=m (a)

-t⁺100kg(10mt/sg).o,5=m(ø)

-t=500 NW

∑fy=m.ay

-wy cos 30⁺n=o

N=WY COS30

N=M.G*C OS 30

N=100KG.10MT/SG2 (0,86)

N=1000KM(O,86)

N=860 NW

3o

Generalidades relativas Las leyes de Newton constituyen tres principios aproximadamente válidos para

velocidades pequeñas. La forma en que Newton las formuló no era la más general posible. De hecho la segunda y tercera leyes en su forma original no son válidas en mecánica relativista sin embargo formulados de forma ligeramente diferente la segunda ley es válida, y la tercera ley admite una formulación menos restrictiva que es válida en mecánica relativista.

Segunda ley. Sigue siendo válida si se formula dice que la fuerza sobre una partícula coincide con la tasa de cambio de su cantidad de movimiento lineal. Sin embargo, ahora la definición de momento lineal en la teoría newtoniana y en la teoría relativista difieren. En la teoría newtoniana el momento lineal se define según (1a) mientras que en la teoría de la relatividad de Einstein se define mediante (1b):

donde m es la masa invariante de la partícula y la velocidad de ésta medida desde un cierto sistema inercial. Esta segunda formulación de hecho incluye implícitamente definición (1) según la cual el momento lineal es el producto de la masa por la velocidad. Como ese supuesto implícito no se cumple en el marco de la teoría de la relatividad de Einstein (donde la definición es (2)), la expresión de la fuerza en términos de la aceleración en la teoría de la relatividad toma una forma diferente. Por ejemplo, para el movimiento rectilíneo de una partícula en un sistema inercial se tiene que la expresión equivalente a (2a) es:

Esquemas de la segunda ley de newton

Listar componentes