RESUMEN DE LOS FUNDAMENTOS DE LA MECANICA CLASICA NEWTONIANA.

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El tiempo.-

Para la física, el concepto tiempo es considerado como una medida que determina la duración de alguna cosa sujeta a algún cambio. De esta manera permite ordenar los sucesos en secuencias, rigiéndose por el principio de causalidad y determinando un pasado presente y futuro. La definición física es la noción cultural más aceptada.

Espacio – tiempo.-

[pic 11]De acuerdo con la teoría de la relatividad, el espacio-tiempo es la entidad geométrica en la cual se desarrollan todos los eventos físicos del Universo. Parte del supuesto del estado de movimiento del observador y sus consecuencias que se traduce en la diferencia relativa entre componentes espaciales y temporales

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LEYES DE NEWTON, SISTEMA DE REFERENCIA INERCIAL Y TRANSFORMACION DE GALILEO.

En mecánica newtoniana, un sistema de referencia inercial es un sistema de referencia en el que las leyes del movimiento cumplen las leyes de Newton y, por tanto, la variación del momento lineal del sistema es igual a las fuerzas reales sobre el sistema, es decir un sistema en el que:

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En cambio la descripción newtoniana de un sistema no-inercial requiere la introducción de fuerzas ficticias o inerciales de tal manera que:

[pic 14]

Esto lleva a una definición alternativa, un sistema inercial es aquel en que el movimiento de las partículas puede describirse empleando sólo fuerzas reales sin necesidad de considerar fuerzas ficticias.

El concepto de sistema de referencia inercial también es aplicable a teorías más generales que la mecánica newtoniana. Así, en la Teoría de la relatividad especial también se pueden introducir los sistemas inerciales. Aunque en relatividad especial la caracterización matemática no coincide con la que se da en mecánica newtoniana, debido a que la segunda ley de Newton, tal como la formuló, no se cumple en la Teoría de la relatividad.

Transformación de coordenadas

Galileo Galilei propuso en 16381 que si se tiene un sistema [pic 15] en reposo y un sistema [pic 16] en movimiento, a velocidad constante [pic 17]respecto del primero a lo largo del sentido positivo del eje [pic 18], y si las coordenadas de un punto del espacio para [pic 19] son [pic 20] y para [pic 21] son [pic 22], se puede establecer un conjunto de ecuaciones de transformación de coordenadas bastante sencillo.

Así, si se quiere hallar las coordenadas de [pic 23] a partir de las coordenadas de [pic 24] se tienen las ecuaciones:

[pic 25]

En cuanto al tiempo, se tiene que:

[pic 26]

Las anteriores relaciones se pueden reescribir en forma matricial como:

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PRINCIPIOS: DE STEVIN, DE TRANSMISIBILIDAD Y DE SUPERPOSICION DE CAUSAS Y EFECTOS.[pic 28]

Principio de transmisibilidad

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El principio de transmisibilidad establece que las condiciones de equilibrio o movimiento de un sólido rígido permanecerán inalterables si una fuerza F, ejercida sobre un punto dado, se reemplaza por otra fuerza F’ de igual magnitud, dirección y sentido, que actúa sobre un punto diferente, siempre que las fuerzas tengan la misma línea de acción.

Principio de superposición

es una herramienta matemática que permite descomponer un problema lineal en dos o más subproblemas más sencillos, de tal manera que el problema original se obtiene como "superposición" o "suma" de estos subproblemas más sencillos.

Técnicamente, el principio de superposición afirma que cuando las ecuaciones de comportamiento que rigen un problema físico son lineales, entonces el resultado de una medida o la solución de un problema práctico relacionado con una magnitud extensiva asociada al fenómeno, cuando están presentes los conjuntos de factores causantes A y B, puede obtenerse como la suma de los efectos de A más los efectos de B.

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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

[pic 31]una representación gráfica utilizada a menudo por físicos e ingenieros para analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre. El diagrama de cuerpo libre es un elemental caso particular de un diagrama de fuerzas. En español, se utiliza muy a menudo la expresión diagrama de fuerzas como equivalente a diagrama de cuerpo libre, aunque lo correcto sería hablar de diagrama de fuerzas sobre un cuerpo libre o diagrama de fuerzas de sistema aislado.

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LEY DE LA GRAVITACION UNIVERSAL [pic 33]

Ley de gravitación universal: La fuerza de atracción gravitacional es la fuerza con que la Tierra nos atrae hacia el suelo, es la culpable de que, al perder el equilibrio, nos vayamos de bruces al piso. Podemos medirla sencillamente al pararnos en una balanza. Esa extraña fuerza que retiene nuestros pies sobre la superficie no es otra cosa que el peso. Hasta el siglo XVII la tendencia de un cuerpo a caer al suelo era considerada como una propiedad inherente a todo cuerpo por lo que no necesitaba mayor explicación.

Clasificación de las fuerzas: Las fuerzas se pueden clasificar de acuerdo a algunos criterios: según su punto de aplicación y según el tiempo que dure dicha aplicación.

Según su punto de aplicación:

a) Fuerzas de contacto: son aquellas en que el cuerpo que ejerce la fuerza está en contacto directo con el cuerpo que la recibe. Ejemplos: Un golpe de cabeza a la pelota, sujetar algo, tirar algo, etc.

b) Fuerzas a distancia: el cuerpo que ejerce la fuerza y quien la recibe no entran en contacto físicamente.

El ejemplo más familiar de una fuerza de este tipo es la atracción gravitatoria terrestre, responsable de que todos los cuerpos caigan hacia el suelo. Otro ejemplo es la fuerza que un imán ejerce sobre otro imán o sobre un clavo.

Según el tiempo que dura la aplicación de la fuerza:

a)