lunes, 25 de abril de 2011

PRINCIPIO DE PASCAL


En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión ejercida en cualquier parte de un fluido incompresible y en equilibrio dentro en un recipiente de paredes indeformables, se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.
El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.
El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática y del carácter altamente incompresible de los líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es prácticamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuación:
 p = p_0 + \rho g h \,
Donde:
p \,, presión total a la profundidad.
p_0 \,, presión sobre la superficie libre del fluido.
\rho \,, densidad del fluido.
g \,, aceleración de la gravedad.
h \,, Altura, medida en Metros.
La presión se define como la fuerza ejercida sobre unidad de área p = F/A. De este modo obtenemos la ecuación: F1/A1 = F2/A2, entendiéndose a F1 como la fuerza en el primer pistón y A1 como el área de este último. Realizando despejes sobre este ecuación básica podemos obtener los resultados deseados en la resolución de un problema de física de este orden.
Si se aumenta la presión sobre la superficie libre, por ejemplo, la presión total en el fondo ha de aumentar en la misma medida, ya que el término ρgh no varía al no hacerlo la presión total. Si el fluido no fuera incompresible, su densidad respondería a los cambios de presión y el principio de Pascal no podría cumplirse. Por otra parte, si las paredes del recipiente no fuesen indeformables, las variaciones en la presión en el seno del líquido no podrían transmitirse siguiendo este principio.

PRINCIPIO DE ARQUIMEDES


El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide ennewtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:
E = m\;g = \rho_\text{f}\;g\;V\;
Donde E es el empuje , ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g laaceleración de la gravedad y m la masa, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales y descrito de modo simplificado ) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedaddel fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

PRESION HIDROSTATICA

La presión en un fluido es la presión termodinámica que interviene en la ecuación constitutiva y en la ecuación de movimiento del fluido, en algunos casos especiales esta presión coincide con la presión media o incluso con la presión hidrostática.

Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión:
\ P = \rho g h + P_0
http://www.youtube.com/watch?v=q2s9b06AXwk

MOMENTUM ANGULAR


El momento angular o momento cinético es una magnitud física importante en todas las teorías físicas de la mecánica, desde la mecánica clásica a la mecánica cuántica, pasando por lamecánica relativista. Su importancia en todas ellas se debe a que está relacionada con las simetrías rotacionales de los sistemas físicos. Bajo ciertas condiciones de simetría rotacional de los sistemas es una magnitud que se mantiene constante con el tiempo a medida que el sistema evoluciona, lo cual da lugar a una ley de conservación conocida como ley de conservación del momento angular. El momento angular se mide en el SI en kg·m²/s.
Esta magnitud desempeña respecto a las rotaciones un papel análogo al momento lineal en las traslaciones. Sin embargo, eso no implica que sea una magnitud exclusiva de las rotaciones; por ejemplo, el momento angular de una partícula que se mueve libremente con velocidad constante (en módulo y dirección) también se conserva.
El nombre tradicional en español es momento cinético, pero por influencia del inglés angular momentum hoy son frecuentes momento angular y otras variantes como cantidad de movimiento angularímpetu angular.

conservacion del momentum lineal


La cantidad de movimiento, momento lineal, ímpetu o moméntum es una magnitud vectorial, unidad SI: (kg m/s) que, en mecánica clásica, se define como el producto de la masa del cuerpo y su velocidad en un instante determinado. En cuanto al nombre, Galileo Galilei en su Discursos sobre dos nuevas ciencias usa el término italiano impeto, mientras que Isaac Newton usa en Principia Mathematica el término latino motus (movimiento) y vis (fuerza). Moméntum es una palabra directamente tomada del latín mōmentum, derivado del verbo mŏvēre 'mover'.
En Mecánica Clásica la forma más usual de introducir la cantidad de movimiento es mediante definición como el producto de la masa (kg) de un cuerpo material por su velocidad (m/s), para luego analizar su relación con la ley de Newton a través del teorema del impulso y la variación de la cantidad de movimiento. No obstante, después del desarrollo de la Física Moderna, esta manera de hacerlo no resultó la más conveniente para abordar esta magnitud fundamental.
El defecto principal es que esta forma esconde el concepto inherente a la magnitud, que resulta ser una propiedad de cualquier ente físico con o sin masa, necesaria para describir las interacciones. Los modelos actuales consideran que no sólo los cuerpos masivos poseen cantidad de movimiento, también resulta ser un atributo de los campos y los fotones.
La cantidad de movimiento obedece a una ley de conservación, lo cual significa que la cantidad de movimiento total de todo sistema cerrado (o sea uno que no es afectado por fuerzas exteriores, y cuyas fuerzas internas no son disipadoras) no puede ser cambiada y permanece constante en el tiempo.
En el enfoque geométrico de la mecánica relativista la definición es algo diferente. Además, el concepto de momento lineal puede definirse para entidades físicas como los fotones o los campos electromagnéticos, que carecen de masa en reposo. No se debe confundir el concepto de momento lineal con otro concepto básico de la mecánica newtoniana, denominado momento angular, que es una magnitud diferente.
Finalmente, se define el impulso recibido por una partícula o un cuerpo como la variación de la cantidad de movimiento durante un período de tiempo dado:
\Delta \vec{p} = \vec{p}_f - \vec{p}_0
http://www.youtube.com/watch?v=6Idg0gVWHNk

IMPULSO CAUSA


  1. EL IMPULSO CAUSA LA VARIACIÓN EN LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO
    Toda Fuerza causa una variación en la cantidad de movimiento ; pero si aplicamos la fuerza durante un tiempo mayor el movimiento aumente.
  2. FORMULAS PARA TENER EN CUENTA 
    (Impulso) ← Im = F∙t
    Im = ▲ p -> (Variación de cantidad de movimiento)
    Im = mVf – mVi
    F∙ t = m ( Vf - Vi)
  3. Dos jugadores de billar golpean una bola en dos situaciones diferentes ; el primero de ellos la golpea con una fuerza de 5N durante un tiempo de 2segundos , el segundo de ellos la golpea con la misma fuerza pero en un tiempo de 10 segundos. Si la masa de la bola es de 100 g y va con velocidad de 20 m/s en dirección contraria al golpe ¿Cuál es la velocidad que adquiere en cada uno de los golpes?
    EJEMPLO Nº 1
  4. CASO I
    DATOS I
    V1 = 20 m / S 
    GRAFICA I
    F = 5N
    1
    F1=5N
    T1=2s
    mb= 100g∙1Kg/1000g= 100Kg/1000
    mb= 0,1 Kg
    v = -20 m/s
    INCOGNITA
    Vf1= ????
    SIN 
    FRICCIÓN
  5. CASO II
    DATOS II
    V1 = 20 m / S 
    GRAFICA II
    F = 5N
    2
    F2=5N
    T2=2s
    mb= 0,1 Kg
    v = -20 m/s
    INCOGNITA
    Vf2= ????
    SIN 
    FRICCIÓN
  6. CASO I
    F1 ∙ t1 = ( Vf – V2)
    5N ∙ 2s = 0,1 ∙ ( Vf 1 – (-20 m/s) )
    10 N ∙ s = 0,1 Kg ∙ ( Vf + 20 m/s )
    10 N ∙ s / 0.1 Kg = Vf1 + 20 m/s
    100 Kg m/s ∙ s / Kg = Vf + 20 m/s
    100 m/s = Vf 1 + 20 m/s
    100 m/s = -20 m/s = Vf 1
    80 m/s = Vf 1
  7. CASO II
    F2 ∙ t2 = ( Vf – V1)
    5N ∙ 10s = 0,1 ∙ ( Vf 1 – (-20 m/s) )
    50 N ∙ s = 0,1 Kg ∙ ( Vf2 + 20 m/s )
    50 N ∙ s / 0.1 Kg = Vf2 + 20 m/s
    500 Kg m/s ∙ s / Kg = Vf 2+ 20 m/s
    500 m/s = Vf 2 + 20 m/s
    500 m/s = -20 m/s = Vf 2
    480 m/s = Vf 1
    Vf2 = 6 Vf1

domingo, 24 de abril de 2011

MOMENTUM LINEAL

La cantidad de movimiento, momento lineal, ímpetu o moméntum es una magnitud vectorial, unidad Sl: (kg m/s) que, en mecanica clasica, se define como el producto de la masa del cuerpo y su velocidad en un instante determinado. En cuanto al nombre, galileo galilei en su Discursos sobre dos nuevas ciencias usa el término italiano impeto, mientras que isaac newton usa en Principia Mathematica el término latino motus (movimiento) y vis (fuerza). Moméntum es una palabra directamente tomada del latín mōmentum, derivado del verbo mŏvēre 'mover'.
En Mecánica Clásica la forma más usual de introducir la cantidad de movimiento es mediante definición como el producto de la masa (kg) de un cuerpo material por su velocidad (m/s), para luego analizar su relación con la ley de Newton a través del teorema del impulso y la variación de la cantidad de movimiento. No obstante, después del desarrollo de la Física Moderna, esta manera de hacerlo no resultó la más conveniente para abordar esta magnitud fundamental.
El defecto principal es que esta forma esconde el concepto inherente a la magnitud, que resulta ser una propiedad de cualquier ente físico con o sin masa, necesaria para describir las interacciones Los modelos actuales consideran que no sólo los cuerpos masivos poseen cantidad de movimiento, también resulta ser un atributo de los campos y los fotones 
La cantidad de movimiento obedece a una ley de conservación, lo cual significa que la cantidad de movimiento total de todo sistema cerrado (o sea uno que no es afectado por fuerzas exteriores, y cuyas fuerzas internas no son disipadoras) no puede ser cambiada y permanece constante en el tiempo.
Finalmente, se define el impulso recibido por una partícula o un cuerpo como la variación de la cantidad de movimiento durante un período de tiempo dado:
\Delta \vec{p} = \vec{p}_f - \vec{p}_0

siendo pf la cantidad de movimiento al final del intervalo y p0 al inicio del intervalo.