domingo, 5 de mayo de 2013

Leyes de la Física (Leyes de Newton y Ley de Hooke)



Leyes de newton de la dinámica:

   1. Primer principio : Inercia

  •   “todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a no ser que actúe alguna fuerza neta sobre él distinta de cero”.


   2. Segundo principio : Dinámica

  •   “si sobre un cuerpo actúa una fuerza, se le comunica una aceleración que es directamente proporcional a dicha fuerza, siendo la constante de proporcionalidad la masa del cuerpo.”
  •   “la fuerza total o resultante que actúa sobre un cuerpo es igual al producto de su masa inerte por la aceleración que le comunica”

 
                          Fórmula: f = m * a, donde con f queremos decir la resultante de las fuerzas que actúan.

Ampliación de esta segunda ley de newton:
   El enunciado más auténtico de la 2ª ley de newton es:
   “la resultante de todas las fuerzas sobre una partícula ocasiona una variación de la cantidad de movimiento de esa partícula”.
   Notar como ésta manera de expresar la 2ª ley de newton coincide con el enunciado más usual: “f=m·a”, en los casos habituales en los que la masa se mantiene constante (su derivada sería cero).
Esta nueva manera de expresar la segunda ley de newton es el punto de partida para el teorema de conservación de la cantidad de movimiento (teorema de conservación del momento lineal), que se aplica en choques, explosiones...(que es la que nos interesa para la criminalistica)

  3. Tercer principio fuerzas de acción y reacción.

  •    “si un cuerpo actúa sobre otro con una fuerza (acción), éste reacciona contra el primero con una fuerza igual, de la misma dirección y sentido contrario (reacción)”. 
                (Estas fuerzas no se anulan mutuamente, ya que actúan sobre cuerpos distintos.)


Ley de Elasticidad de Hooke

Establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada F:



δ = alargamiento    L= longitud original,    E= módulo de Young,   A= sección transversal de la pieza estirada

La ley se aplica a materiales elásticos hasta un límite denominado límite elástico.

Esta ley describe cuanto se extenderá un resorte bajo una cierta fuerza.
 La forma más usual de simbolizar matemáticamente la Ley es mediante la ecuación del resorte, donde se relaciona la fuerza (F) ejercida sobre el resorte con el alargamiento δ producido:

  Donde k= constante elástica del resorte y δ= su elongación o variación que experimenta su longitud.
La energía de deformación (energía potencial elástica) Uk relacionada al estiramiento del resorte viene dada por la siguiente ecuación:
Es importante observar que la k depende de la longitud del resorte y de su constitución.

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