CINEMATICA
La cinemática (del griego kínematos: movimiento) es la parte de la física que se ocupa de las leyes del movimiento. No se ocupa de las causas que producen dicho movimiento sino del estudio matemático con el objeto de obtener una ley que permita predecir el movimiento futuro de una partícula; ley de Movimiento.
Llamamos móvil a toda partícula (objeto puntual) en movimiento. Hablamos de objeto puntual pues en estas ecuaciones no consideramos un factor muy importante que afecta al movimiento como es el rozamiento con el aire. En otras palabras, trabajaremos con móviles cuyo coeficiente aerodinámico es el valor más alto. Un cuerpo está en movimiento cuando su posición varia a través del tiempo. Estos movimientos son siempre relativos pues para un observador en la tierra, un edificio sería un objeto carente de movimiento, mientras que para un observador en el espacio, dicho edificio estará animado de movimiento rotacional y trasnacional. Por eso hablamos de movimiento relativo, dependiendo de la ubicación del sistema de referencia ( centro de coordenadas). Todos los movimientos que analizaremos estarán referidos a un sistema de ejes en reposo con respecto al observador. Denominamos trayectoria a la línea que une las distintas posiciones de un móvil. Pueden ser rectilíneas, circulares, elípticas, parabólicas, etc. El espacio es la longitud de camino recorrido a partir de un punto tomado como origen.
OBJETIVOS
* Establecer lo que viene a ser el movimiento mecánico y su relatividad.
* Describir matemáticamente el movimiento mecánico de los objetos sin considerar las causas que lo originan o modifican.
* Establecer los elementos del movimiento mecánico y su relación en diversas aplicaciones.
* Conocer las magnitudes desplazamiento, velocidad y aceleración. ESTATICA
Rama de la mecánica, cuyo objetivo es estudiar las condiciones que deben de cumplir las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, para que éste se encuentre en equilibrio.
Concepto de fuerza. Cuando realizamos un esfuerzo muscular para empujar o tirar de un objeto, le estamos comunicando una fuerza; una locomotora ejerce una fuerza para arrastrar los vagones de un tren; un chorro de agua ejerce una fuerza para hacer funcionar una turbina. Así, todos tenemos intuitivamente la idea de lo que es una fuerza. Analizando los ejemplo que acabamos de citar, es posible concluir que para que el efecto de una fuerza quede bien definido, será necesario especificar su magnitud, su dirección y su sentido. en otras palabras es una magnitud vectorial y podrá, por tanto, ser representada con un vector. Otro ejemplo de fuerza, con la cual tratamos con frecuencia, es la acción atractiva de la Tierra sobre los cuerpos situados cerca o en su superficie. Esta fuerza se conoce como peso de un cuerpo. Entonces peso de un cuerpo es la fuerza con que la Tierra atrae a dicho cuerpo. Naturalamente, el peso es una cantidad vectorial y se puede representar por un vector. La fuerza de atracción de la Tierra sobre un objeto, así como las fuerzas eléctricas o las magnéticas (fuerza de un imán sobre un clavo, por ejemplo) son ejercidas sin que haya necesidad de contacto entre los cuerpos (son de acción a distancia). Se diferencian así de las fuerzas citadas al inicio de esta sección, las cuales sólo pueden ser ejercidas si existe contacto entre los cuerpos.
I) EQUILIBRIO.
Un cuerpo cualquiera se encuentra en equilibrio cuando carece de todo tipo de aceleración (a = 0).
II) LEYES DE NEWTON.
1ª Le de Newton (Ley de la Inercia)
Al estructurar los principios de la Mecánica, Newton se basó en los estudios realizados por los físicos que lo precedieron, entre ellos Galileo. Así la primera ley de Newton no es más que una síntesis de las ideas de Galileo referentes a la inercia, y por eso mismo, también se le denomina ley de la inercia:
"Un cuerpo de masa constante permanece en estado de reposo o movimiento con una velocidad constante en línea recta, a menos que sobre ella actue una fuerza"
3ª Ley de Newton
En sus estudios de Dinámica, Newton se dio cuenta de que las fuerzas siempre aparecen como resultado de la interacción de dos cuerpos. En otras palabras, la acción de una fuerza sobre un cuerpo no se puede manifestar sin que haya otro cuerpo que lo provoque. Además Newton pudo comprobar que en la interacción de dos cuerpos, als fuerzas siempre aparecen en pares: para cada acción de un cuerpo sobre otro siempre existirá una reacción igual y contraria de éste sobre el primero. tales observaciones de Newton se pueden sintetizar en el enunciado de su tercera ley, que también se conoce como ley de la acción y la reacción:
"Si un cuerpo le aplica una fuerza a otro (Acción); entonces el otro le aplica una fuerza igual y en sentido contrario al primero (Reacción)".
V) DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE.
Hacer el D.C.L. de un cuerpo es representar gráficamente las fuerzas que actúan en él. Para esto se sigue los siguientes pasos.
1.- Se aísla al cuerpo, de todo el sistema
2.- Se representa al peso del cuerpo mediante un vector dirigido siempre hacia el centro de la Tierra.
3.- Si existiesen superficies en contacto, se representa a la reacción mediante un vector perpendicular a dichas superficies y empujando siempre al cuerpo.
4.- Si hubiesen cuerdas o cables, se representa a la tensión mediante un vector que está siempre jalando al cuerpo, previo corte imaginario.
5.- Si existiesen barras comprimidas, se representa a la compresión mediante un vector que está siempre empujando al cuerpo, previo corte imaginario.
terminar la fuerza resultante y el momento resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo para poder establecer sus condiciones de equilibrio. O en otras palabras es la parte de la mecánica física que se ocupa de los sistemas de fuerza.
Fuerza:
Es toda acción capaz de producir o modificar un movimiento. Es una magnitud vectorial. La unidad de medida es el Kilogramo Fuerza (Kg o Kgf): peso del kilogramo patrón depositado en la oficina internacional de medidas ( Sevres - Francia), a nivel del mar y 45º latitud, construido en aleación de Platino-Iridio. En el Sistema Métrico Legal Argentino (SIMELA), la unidad de fuerza es el Newton que equivale a 0.102 Kg.
Toda fuerza de acción da origen a una fuerza de reacción, pero estas fuerzas tienen igual módulo, igual dirección, pero sentido contrario, son simultáneas y actuan sobre cuerpos diferentes