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Fundamentos de la Dinámica Clásica: Las Leyes de Newton

Primera Ley de Newton (Ley de la Inercia)

Un objeto permanece en reposo o con Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) a menos que una fuerza externa neta actúe sobre él.

Segunda Ley de Newton (Principio Fundamental de la Dinámica)

La fuerza neta que se ejerce sobre un cuerpo siempre es proporcional a la aceleración del mismo, según la relación: $F=ma$.

Limitaciones de Aplicación de la Segunda Ley

Esta ley no aplica en los siguientes contextos:

• Si la fuerza neta es puramente interna al sistema.
• Cuando la masa del sistema cambia significativamente.
• A velocidades cercanas a la velocidad de la luz (requiere Relatividad Especial).
• A nivel atómico o subatómico (requiere Mecánica Cuántica).

Tercera

Vibración Armónica Simple

El movimiento armónico simple es la forma más básica de vibración. Se obtiene, por ejemplo, cuando se hace vibrar libremente un sistema masa-resorte o un péndulo. En la posición de equilibrio, las fuerzas sobre el cuerpo de masa m se anulan y, por lo tanto, este tiende a permanecer en reposo en esa posición.

Vibración Mecánica

La vibración mecánica es el movimiento oscilatorio (péndulo) de una máquina, de una estructura o de una parte de ella, alrededor de su posición original de reposo.

Parámetros de la Vibración

• D(t): Desplazamiento vibratorio, distancia a la cual se encuentra el cuerpo en cualquier instante de tiempo t.
• D_o: Desplazamiento máximo o amplitud del desplazamiento.
• D_pp: Desplazamiento pico

Marco de Referencia Inercial

Se utiliza para denotar un sistema que por sí mismo no tiene aceleración.

Conceptos Fundamentales del Movimiento

Desplazamiento

El desplazamiento de un punto es el cambio en su posición y se define como la distancia en línea recta entre la posición inicial y final de un punto que se ha movido en el marco de referencia.

Traslación

Todos los puntos en el cuerpo tienen el mismo desplazamiento.

Rotación

Puntos diferentes del cuerpo sufren desplazamientos diferentes y, por lo tanto, existe una diferencia de desplazamiento entre dos puntos cualesquiera elegidos.

Movimiento Complejo

Es la suma de los componentes de traslación y rotación.

Teoremas Clave del Movimiento de Cuerpos Rígidos

Teorema de Euler

El desplazamiento general...

Introducción a la Energía Mecánica

Se define la energía mecánica de una partícula como la suma de su energía cinética y de su energía potencial: E = E_c + E_p.

Teorema de la Energía Cinética (Fuerzas Vivas)

El teorema de las fuerzas vivas o teorema de la energía cinética establece que el trabajo total realizado sobre una partícula por las distintas fuerzas actuantes es igual al cambio de energía cinética que experimenta la partícula: W = ∆E_c.

El trabajo total (W) es la suma del realizado por las fuerzas conservativas (W_C) y el efectuado por las fuerzas no conservativas (W_NC): W = W_NC + W_C.

Recordemos que las fuerzas conservativas son aquellas que pueden devolver el trabajo que se realiza para vencerlas, como la fuerza de un muelle...

Ondas Mecánicas

Una onda mecánica es una perturbación física en un medio elástico. La propagación de energía mediante una perturbación se conoce como movimiento ondulatorio mecánico.

Tipos de Ondas

• Ondas transversales: Son aquellas ondas en las que la vibración de las partículas individuales del medio es perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
• Ondas longitudinales: La vibración de las partículas individuales es paralela a la dirección de propagación de la onda.

Las olas son una combinación de ondas transversales y longitudinales.

Movimiento Periódico y Ondulatorio

• Movimiento periódico: Movimiento en el que un cuerpo se mueve de ida y vuelta sobre una trayectoria fija, y regresa a cada posición y velocidad después

¿Qué es y de qué está compuesto un transformador?

Un transformador es una máquina eléctrica estática capaz de convertir una corriente alterna en otra corriente alterna, pero de diferentes tensiones e intensidades. Está compuesto por un núcleo de hierro y dos devanados, aislados y separados entre sí, llamados primario y secundario.

¿Qué es y cómo se calcula la relación de transformación en un transformador ideal?

La relación de transformación es el número de vueltas del devanado primario dividido por el número de vueltas de la bobina secundaria.

¿Qué diferencia un transformador ideal y uno real?

La principal diferencia es que el transformador real tiene pérdidas internas y el ideal no. En un transformador real, hay pérdidas...

Valores Nominales de un Transformador Trifásico

En los transformadores trifásicos también se facilitan las siguientes características:

• REGULACIÓN DE TENSIÓN: Es la relación que existe entre el voltaje de vacío y el voltaje a plena carga expresado en porcentaje. También es llamada caída de tensión relativa.
• GRUPO DE CONEXIÓN: Es el grupo de conexionado de los bobinados en un transformador.
• ÍNDICE HORARIO: En el caso de los transformadores, el desfase entre las tensiones de línea del primario y secundario no se mide en grados sino en múltiplos de 2⋅π/12 radianes, lo que permite identificarlos con los que forman entre sí las agujas de un reloj cuando marca una hora exacta, dando lugar al llamado índice horario del transformador.

Movimientos Ondulatorios

Una onda es una perturbación que describe cómo se desplaza espacial y temporalmente por el medio de propagación la perturbación generada en el foco.

Cualidades del Sonido

• Intensidad: Es la energía que se transporta a través de la onda (se relaciona con la amplitud).
• Tono: Es la cualidad que nos permite distinguir dos sonidos por la frecuencia de su vibración, correspondiéndose frecuencias altas para los agudos y frecuencias bajas para los graves.
• Timbre: Es el que nos permite distinguir dos sonidos de igual intensidad y tono procedentes de dos fuentes sonoras distintas.

Intensidad de la Onda

La intensidad de una onda es la cantidad de energía que se propaga por unidad de tiempo a través de la unidad de superficie...

Glosario de Conceptos Fundamentales en Geodesia

Elipsoide

Superficie engendrada por la rotación de una elipse alrededor de un eje principal.

Nota: En esta norma internacional, los elipsoides son siempre achatados en los polos, lo que significa que el eje de rotación es siempre el eje menor.

Geoide

Superficie de nivel que mejor se ajusta al nivel medio del mar a nivel local o global.

Nota: "Superficie de nivel" significa una superficie equipotencial del campo de gravedad terrestre que es perpendicular en todos sus puntos a la dirección de la gravedad.

Latitud Geodésica (j)

Ángulo que forma el plano ecuatorial con la perpendicular al elipsoide desde un punto dado, y se toma como positiva hacia el norte.

Longitud Geodésica (l)

Ángulo que forma el...

Experimento 1: Procesamiento de Datos

Cuando la ecuación involucra la constante e (número de Euler), es decir, si tenemos una relación exponencial, aplicamos el logaritmo natural (ln) únicamente a la variable dependiente (y). Al graficar ln(y) versus x, obtenemos una línea recta.

Cuando la ecuación no involucra e, se aplica el logaritmo natural a ambos lados de la ecuación.

Experimento 2: Instrumentos Eléctricos

Una corriente eléctrica es un flujo de electrones libres que se desplazan de un punto a otro de un conductor. Cuando este movimiento se lleva a cabo dentro de una trayectoria conductora cerrada, a esa trayectoria se le denomina circuito eléctrico.

La exactitud o tolerancia de un instrumento es su capacidad para indicar la tensión...