Mecánica y Electricidad: Conceptos Fundamentales
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Ley de Hooke y Deformaciones
Ley de Hooke
La ley de Hooke establece que cuando estiramos o comprimimos un muelle o resorte, la fuerza F aplicada es directamente proporcional al cambio de longitud del muelle respecto de la posición de equilibrio.
Deformación elástica
La deformación elástica es la que desaparece por completo cuando la fuerza externa cesa. Un cuerpo o material elástico es aquel que cuando desaparecen las fuerzas externas recupera su forma o tamaño original.
Deformación plástica
La deformación plástica es la que no se recupera al cesar la fuerza aplicada. Un cuerpo o material plástico es aquel que al cesar estas fuerzas externas no retorna a su estado inicial y tiene una deformación permanente.
Módulo de Young y Palancas
Módulo de Young
El módulo de Young mide la rigidez/elasticidad en respuesta a esfuerzos normales.
Palancas
- Palanca de primer género: El fulcro está entre la potencia y la resistencia. La potencia aplicada puede ser mucho menor que la resistencia a vencer, es decir, maximiza la potencia. Sin embargo, se sacrifica la velocidad transmitida y la distancia recorrida por el cuerpo.
- Palanca de segundo género: La resistencia está entre la potencia y el fulcro. La potencia será siempre menor que la resistencia. Aunque no logra mayor desplazamiento ni distancia recorrida.
- Palanca de tercer género: La potencia ejercida está entre el punto de apoyo, en un extremo, y la resistencia, en el otro. La fuerza aplicada es mayor que la resultante. Se logra ampliar la velocidad transmitida o la distancia recorrida por el cuerpo.
Energía
Energía cinética
Es la energía que posee un cuerpo debido a su movimiento.
Energía potencial
Todo cuerpo sometido a la acción de un campo gravitatorio posee una energía potencial gravitatoria que depende solo de la posición del cuerpo y que puede transformarse fácilmente en energía cinética.
Energía mecánica
La energía mecánica permanece constante durante el movimiento: Si se deja caer un cuerpo, éste adquiere velocidad y, con ello, energía cinética, al tiempo que va perdiendo altura y su energía potencial gravitatoria disminuye.
Electricidad
Carga eléctrica
La materia puede cargarse eléctricamente, es decir, puede ganar o perder carga, y así quedar cargada en forma negativa o positiva.
Campo eléctrico
La materia cargada genera un campo eléctrico, un campo de fuerzas eléctricas.
Formas de electrización
- Por fricción: Se produce por frotamiento de dos cuerpos neutros.
- Por contacto: Se produce por una cesión del exceso de carga de un cuerpo cargado en contacto con otro neutro.
- Por inducción o influencia: Se produce a distancia, por aproximación de un cuerpo cargado a otro neutro.