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Ciencia que estudia los conceptos fundamentales de la
materia, energía, tiempo y la relación entre ellos. La
física se ocupa de todos los cuerpos y objetos físicos y
de las interacciones entre ellos.
DIVISIÓN DE LA FÍSICA PARA SU ESTUDIO:
• Estática: Estudia los cuerpos en equilibrio.
• Cinemática: Estudia el movimiento de los cuerpos sin atender sus
causas.
• Dinámica: Estudia las causas del movimiento.
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• Espacio: Es el lugar que ocupan los cuerpos.
• Materia: Es todo aquello de lo que están hechos los cuerpo u
objetos físicos.
• Tiempo: Es aquello que viene dado por los cambios que sufren los
cuerpos.
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• Magnitudes: Son las propiedades de los cuerpos o de las
interacciones que pueden ser medidas. Las Magnitudes pueden ser
fundamentales y derivadas.
Concepto Fundamental
Magnitud Fundamental
Espacio
Longitud
Materia
Masa
Tiempo
Intervalo de tiempo
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Medir: Es realizar una comparación entre una cantidad física y un
patrón.
Tipos de mediciones:
• Directa.− Son las que al utilizar el instrumento de medición y
compararlo con lo que queremos medir queda bien definida.
• · Indirecta.− Son las que para quedar bien definidas requieren
la realización de cálculos.
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• EL metro es la longitud recorrida en el vacio por un rayo de luz
en 1/29972945 segundos.
• El kilogramo masa es la masa de un bloque de platino-rigido
que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas
de París.
• El Segundo es el tiempo 9.192.631 veces la duración del
período de vibración de un átomo de cesio 133.
Magnitud Fundamental
Unidad o Patrón de Medida
Longitud
Metro (m)
Masa
Kilogramo (kg)
Intervalo de tiempo
Segundo (s)
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Sistema de Unidades: Es un conjunto de unidades que permiten
medir cualquier magnitud física.
En un sistema de unidades se definen las unidades
fundamentales que sean necesarias para expresar las demás.
Ejemplo: Longitud
m (metro) y Velocidad
m/s
Sistemas de Unidades CGS, MKS e Internacional
• Sistema CGS: Centímetro, gramo, segundo.
• Sistema MKS: Metro, kilogramo, segundo.
• Sistema Internacional de Unidades:
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•Sistema Internacional de Unidades:
MAGNITUD FÍSICA
Nombre
UNIDAD
Símbolo
Nombre
Símbolo
Longitud
L
Metro
m
Masa
M
Kilogramo
kg
Tiempo
T
Segundo
s
kelvin
K
Ampere
A
Temperatura
Intensidad de Corriente
I
Cantidad de la Sustancia
CS(n)
Mol
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mol
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• Sistema Físico: Es el conjunto de los cuerpos que actúan
aisladamente.
• Fenómeno Físico: Es todo cambio que se produce en la naturaleza.
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La mecánica es una ciencia física en donde consiste la
fuerza de acción en un cuerpo material y el
movimiento de tales cuerpos. Uno de los mayores
intereses de la Ingeniería mecánica es el estudio de los
cuerpos y los efectos de las fuerzas externas de las
cuales actúan en el.
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Es una ciencia aplicada, el propósito de la mecánica es explicar los fenómenos
físicos y proporcionar las bases para las aplicaciones de la ingeniería
mecánica.
Mecánica:
Ciencia Aplicada
Incomprensible
Estudio Extremo
de los Fluidos
Hidráulica
Dinámica
Comprensible:
Mecánica de los
Cuerpos Rígidos
Cuerpos en
movimiento
y en reposo
Estática
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Mecánica. de
los cuerpos
rígidos.
DIVISION
DE LA
MECANICA
Mecánica. de
los cuerpos
deformables.
Mecánica. de
los fluidos.
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Los 4 conceptos básicos utilizados
en la mecánica
Fuerza:
Masa:
Espacio:
Tiempo:
La fuerza representa la
acción de un cuerpo
sobre otro cuerpo,
puede ser ejercida por
contacto físico o
distancia. Una fuerza
se caracteriza por su
punto de aplicación,
magnitud y su
dirección y se
representa por un
vector.
Este término se utiliza
para dar carácter y
comparar los cuerpos.
El espacio se asocia
con la noción de la
posición de un punto
X. La posición de X
puede ser definida por
tres longitudes
medidas desde un
punto de origen.
Duración de las cosas
sujetas a mutación.
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* La partícula es una cantidad casi insignificante de materia, que
ocupa un solo punto en el espacio. Un cuerpo rígido está formado
por un gran número de partículas que ocupan posiciones fijas entre
sí.
Partícula: Posee masa pero tiene un tamaño que es despreciable.
Cuerpo rígido: Puede considerarse como una combinación de un gran número de
partículas donde todas éstas permanecen a una distancia fija.
Fuerza concentrada: Representa el efecto de una carga que se supone actúa en cierto
punto de un cuerpo.
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El estudio de la
mecánica se
remonta a los
tiempos de
Aristóteles y
Arquímides
De lo cual fue
necesario esperar
hasta Newton
(1642-1727) para
encontrar una
formulación
satisfactoria de sus
principios
fundamentales.
Estos principios
fueron más tarde
modificados por D'
Alembert, Lagrange
y Hamilton.
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Su validez
permaneció sin
discusión hasta que
Einstein formuló su
teoría de la
relatividad esto
siendo en el año
de1905.
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Ley del paralelogramo para las sumas de las fuerzas:
Esta ley establece que dos fuerzas que actúan sobre una partícula puede ser reemplazadas
por una sola, llamada resultante, dada por la diagonal del paralelogramo que tiene lados
iguales a las fuerzas dadas. El estudio de la estática de las partículas, se fundamentaba en
la ley del paralelogramo para la suma en la primera ley de Newton únicamente.
Principio de Transmisibilidad:
Establece que las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido
permanecerán inmodificables una fuerza que actúa en un punto dado del cuerpo rígido es
reemplazada por otra de la misma magnitud e igual dirección, pero que actúa en un punto
diferente con la condición que las dos fuerzas tengan la misma línea de acción.
Ley de la gravitación de Newton:
Establece que dos partículas de masa M y m se atraen mutuamente con fuerzas iguales y
opuestas F y -F de magnitud F dado por la fórmula.
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Las tres leyes fundamentales de Newton: Formuladas por Issac Newton al final del siglo
XVII.
1ra ley: Si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula es cero, la partícula
permanecerá en reposo ( si originalmente estaban en reposo) o se moverá con rapidez
constante en línea recta ( si originalmente estaba en movimiento).
2da ley: Si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula es diferente a cero, la partícula
adquirirá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en dirección de esta
fuerza resultante.
3ra ley: Las fuerzas de acción y reacción entre cuerpos en contacto tienen la misma
magnitud, la misma línea de acción y sentidos opuestos.
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Una partícula originalmente en reposo, o que se mueva en línea recta
con velocidad constante, tiende a permanecer en este estado
siempre que la partícula no se someta a una fuerza no balanceada.
F2
F1
V
F3
EQUILIBRIO
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Una partícula sobre la que actúa una fuerza no balanceada F
experimenta una aceleración a que tiene la misma dirección y una
magnitud directamente proporcional a la fuerza.
F = ma
a
F
Movimiento de Aceleración
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Las fuerzas mutuas de acción y reacción entre dos partículas
son iguales, opuestas y colineales.
Fuerza de A en B
F
F
Fuerza de B en A
Acción - Reacción
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