UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN
INGENIERÍA INDUSTRIAL.
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1.- ¿Qué es la mecánica?
La Mecánica es la rama de la física que describe
el movimiento de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de
fuerzas. En particular, la mecánica clásica: se subdivide en Cinemática
(también llamada Geometría del movimiento), que se ocupa del movimiento de los
cuerpos sin considerar las causas que lo originan; la dinámica, que describe el
movimiento estudiando las causas de su origen; y la estática, que estudia las
condiciones de equilibrio.
2.- Haga una breve descripción
de:
a) Mecánica
Clásica:
La mecánica
clásica es la ciencia que
estudia las leyes del comportamiento de cuerpos físicos macroscópicos en reposo
y a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz.
b) Mecánica Cuántica:
La mecánica cuántica, -también física cuántica-, es la ciencia
que tiene por objeto el estudio y comportamiento de la materia a escala reducida. El concepto reducido se refiere aquí a tamaños a partir de
los cuales empiezan a notarse efectos como el principio
de indeterminación de
Heisenberg que establece la imposibilidad de conocer con exactitud, arbitraria
y simultáneamente, la posición y el momento de una partícula.
c) Mecánica
relativista:
Se encarga del estudio de los fenómenos que ocurren en el espacio exterior
donde participan masas, energías y velocidades enormes. Y como ejemplo tenemos
los siguientes:
·
La
dilatación del tiempo.
·
El
acortamiento de los cuerpos.
·
La
curvatura del espacio.
·
El
aumento de la masa a grandes velocidades.
4.-Describa
brevemente los siguientes campos de estudio de la mecánica clásica
a)
M.
de fluidos: estudia el movimiento de los fluidos y las fuerzas que los
provocan; los fluidos se dividen en Gases y líquidos, estos tienen una
característica similar y es que son incapaces de resistir esfuerzos cortantes,
y esto provoca que no tengan una forma definida.
b)
M.
de sólidos deformables: estudia el comportamiento de los cuerpos sólidos
deformables ante diferentes tipos de situaciones como la aplicación de cargas o
efectos térmicos.
c)
M.
de solidos rígidos: se refiere
básicamente al desplazamiento de cuerpos en el espacio, debido a cierta
aplicación de una fuerza, es en un grado más general lo que estudia la
estática, la dinámica y la cinemática.
5.-Aplicaciones
de la pregunta 4
a)
M.
de Fluidos: tiene un gran uso en la aeronáutica, supersónica, ondas de
choque, turbinas y compresores.
b) M. de sólidos
deformables: su aplicación es resistencia y rigidez para determinar la calidad
o el uso de alguna pieza o material.
c) M. de sólidos rígidos: en el lanzamiento
de proyectiles, equilibrio de tensiones, y comportamiento de objetos en
movimiento o en estado de reposo
6.-La
mecánica de solidos rígidos estudia la estática, cinemática y la dinámica. Haga
una breve descripción del campo de estudio de c/una de ellas.
a) Cinemática: estudia las leyes del
movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo originan (las
fuerzas) y se limita, esencialmente, al estudio de la trayectoria en función
del tiempo. La aceleración es el ritmo con el que cambia la velocidad. La
velocidad y la aceleración son las dos principales magnitudes que describen
cómo cambia la posición en función del tiempo.
b) Dinámica: 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.
c) Estática: analiza
las cargas y estudia el equilibrio de fuerzas en los sistemas físicos en
equilibrio estático, es decir, en un estado en el que las posiciones relativas
de los subsistemas no varían con el tiempo
7.-De
ejemplos de aplicación de cinemática, estática y dinámica
a) Cinemática.- para
calcular la velocidad y trayectoria de un asteroide
b) Dinámica.- con ésta
se puede calcular la trayectoria de un misil balístico.
c) Estática.- para determinar las tensiones de un
puente colgante y que éste no se venza por el peso de los vehículos en horas
pico o por el paso de camiones de carga.
8.-¿ Cuál de los dos métodos
que se aplicaron en la práctica de laboratorio, es mas preciso? Explique su
respuesta.
El
método analítico sería el método más exacto, ya que por medio del método
gráfico, si los instrumentos de medición no están bien calibrados o no son
usados correctamente, puede haber más margen de error que con un método
analítico, en el que se conocen con exactitud las magnitudes de las fuerzas
estudiadas.
9.- ¿Qué tipo de errores se
realizaron en la práctica?-
Se
pudo haber cambiado ligeramente el ángulo de alguna fuerza, además de que las
pesas empleadas pueden haber perdido su valor original debido al desgaste que
han sufrido por el tiempo, y de esta forma las fuerzas no serían exactamente
las que se suponen que tendrían que ser.
10.- de acuerdo a los
resultados obtenido. ¿estaremos hablando de un sistema en equilibrio?
Justifique su respuesta.
Se
puede afirmar que si se trabajó con un sistema en equilibrio, ya que al sumar
el total de las 3 fuerzas de cada sistema se obtiene cero, y las 3 fuerzas
estaban en reposo, ninguna cambio su posición después de cierto tiempo.
11.- Defina el concepto de
fuerza.
Se
denomina fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de
movimiento o de reposo de un cuerpo, es decir, de imprimirle una aceleración
modificando su velocidad.
12.- Investigar las
características de las fuerzas:
a)
Activa: es una fuerza “original” que
da lugar a una fuerza reactiva.
b)
Reactiva por contacto: es la fuerza que corresponde
a la 3ra ley de Newton en que a toda reacción le corresponde una reacción, esto
es que un objeto ejerza una fuerza sobre otro cuerpo, y el resultado que por lo
menos unos de los dos cambiara su aceleración, velocidad o dirección.
c)
A distancia: no se necesita que haya
contacto entre el objeto que aplica la fuerza y el objeto que la recibe, como
son las fuerzas magnéticas, gravitacionales o nucleares.
13.-¿Por qué se dice que es
difícil encontrar una fuerza solitaria en la naturaleza?
Esto
es debido a que la naturaleza tiene 4 fuerzas fundamentales que están presentes
en la mayoría de los cuerpos en el universo, estas fuerzas son la
gravitacional, electromagnética, nuclear
fuerte y nuclear débil. Si alguna de las 4 fuerzas no afecta directamente
nuestro cuerpo en estudio, podría hacerlo indirectamente a través de otras
partículas u objetos alrededor del que estamos estudiando, de esta manera, es
muy difícil encontrara una fuerza que esté aislada en la naturaleza.
14.- Los hoyos negros serán
fuerzas solitarias o vienen en parejas, justifique su respuesta.
A mi
parecer, los agujeros sí serían fuerzas solitarias, ya que no hay nada
(conocido) que pueda escapar de su fuerza gravitacional, esto significa que
ningún objeto o cuerpo puede efectuar una fuerza sobre él que lo afecte en su
estado de movimiento/aceleración, solo podría haber una cosa que lo pueda
afectar y esto sería otro agujero negro, que tendría que tener cierta masa y
tamaño para afectarlo significativamente.
15.- ¿cuáles son las fuerzas
elementales de la naturaleza?
a)
Fuerza
electromagnética:
se da a través de partículas que se encuentran cargadas eléctricamente.
b)
Fuerza
Gravitacional:
Es la fuerza que hace que dos cuerpos se atraigan debido a la cantidad de masa
que posean.
c)
Fuerza
Nuclear débil:
es una fuerza débil si lo comparamos con las otras tres, aunque tiene una
función muy importante. Esta fuerza actúa a nivel de los núcleos atómicos y es
la que permite la fusión de, por ejemplo, el hidrógeno.
d)
Fuerza
Nuclear Fuerte:
Esta es la más fuerte de todas las fuerzas, esta fuerza permite a los protones
y los neutrones mantenerse unidos a pesar de la fuerza de repulsión que existe
entre ellas
Muchos
físicos creen que las cuatro fuerzas son en realidad manifestaciones de una
sola fuerza, como sucedió al principio con la fuerza eléctrica y magnética que
se consideraban diferentes. Incluso existe la teoría de que en el origen del
universo era una sola fuerza, la cual se dividió en las cuatro fuerzas
fundamentales de las que hablamos.
Bibliografía.
http://www.lawebdefisica.com/rama/mecanica.php
http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_cl%C3%A1sica
http://www.mecanicacuantica.com/introduction.htm
http://mecanicadefluidosicp.blogspot.mx/2010/09/mecanica-de-fluidos.html
http://clubensayos.com/Ciencia/Mecánica-De-sólidos-Deformables/272431.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Estática_(mecánica)
http://es.wikipedia.org/wiki/Cinemática
http://es.wikipedia.org/wiki/Dinámica
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/dinam1p/dinam1p_2.html
http://ciencia.nasa.gov/science-at-nasa/2002/20nov_2bh/
http://www.ojocientifico.com/2011/06/07/las-4-fuerzas-fundamentales-de-la-fisica-actual
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