Mecánica Clásica
Enviado por mike3200 • 30 de Agosto de 2012 • 1.226 Palabras (5 Páginas) • 1.165 Visitas
Mecánica clásica
La mecánica clásica es también conocida como Leyes de Newton, (Sistema inercial), en honor a Isaac Newton, quien hizo contribuciones fundamentales a esta teoría.
La mecánica es la parte de la física que estudia las fuerzas.
Se subdivide en:
Estática,
que trata sobre las fuerzas en equilibrio mecánico.
Cinemática,
que estudia el movimiento sin tener en cuenta las causas que lo producen.
Dinámica,
que estudia los movimientos y las causas que los producen.
La mecánica clásica reduce su estudio al dominio de la experiencia diaria, es decir, a eventos que suceden a velocidades muchísimo menores que la velocidad de la luz y a escala macroscópica.
Tabla de contenidos
• 1 Importancia de la mecánica clásica
• 2 Descripción de la teoría
o 2.1 Magnitudes de posición y posiciones
o 2.2 Fuerzas
2.2.1 Un ejemplo de fuerza.
o 2.3 Energía
o 2.4 Otros resultados
o 2.5 Formalización
• 3 Teorías actuales
• 4 Véase también
o 4.1 Otros conceptos
Importancia de la mecánica clásica
La mecánica clásica es un modelo físico macroscópico del entorno fisico.
Es relativamente fácil de comprender y de representar matemáticamente.
Por consiguiente, es más fácil de aplicar que la Mecánica cuántica, sólo aplicable a partículas elementales y entornos microscópicos.
La mecánica clásica es suficientemente válida para la gran mayoría de los casos prácticos cotidianos en una gran cantidad de sistemas.
Esta teoría, por ejemplo, describe con gran exactitud sistemas como cohetes, movimiento de
• planetas,
• moléculas orgánicas,
• trompos,
• trenes
• trayectorias
de móviles en general.
La mecánica clásica de Newton es ampliamente compatible con otras teorías clásicas como:
• el electromagnetismo
• la termodinámica,
también "clásicos" (estas teorías tienen también su equivalente cuántico).
Descripción de la teoría
Magnitudes de posición y posiciones
La posición de un objeto con respecto a un punto fijo en el espacio se denota con el vector r.
Si r es una función del tiempo t, denotado por r = f(t), el tiempo t se toma desde un tiempo inicial arbitrario:
Entonces resulta que la velocidad (también un vector puesto que tiene magnitud y dirección) se denota por:
.
La aceleración, o la cantidad de cambio de la velocidad (la derivada de v) es:
.
La posición indica el lugar del objeto que se está analizando.
Si dicho objeto cambia de lugar, la función r describe el nuevo lugar del objeto.
Estas cantidades r, v, y a, pueden ser descritas sin usar cálculo diferencial, pero los resultados son solamente aproximados puesto que todas estas funciones y cantidades están definidas de acuerdo al cálculo.
Sin embargo, estas aproximaciones darán una más fácil comprensión de las ecuaciones.
Si, por ejemplo, se hiciera un experimento donde se mide el tiempo (t) y la posición del móvil (r) en ese tiempo (t).
Se anota primero el tiempo inicial como t0 que es cuando se inicia el cronómetro del experimento, y se anota el tiempo final simplemente como t o tfinal.
Si se anota la posición inicial como r0, entonces se designa la posición final con el símbolo r o rfinal.
Ahora, habiendo ya definido las magnitudes fundamentales, se puede expresar las cantidades físicas de la siguiente manera.
La velocidad del móvil es denotada por:
también con la expresión:
La aceleración se denota con
También con:
Fuerzas
El principio fundamental de la dinámica (segundo principio de Newton) relaciona la masa y la aceleración de un movil con una magnitud vectorial, la fuerza.
Si se supone que m es la masa de un cuerpo y F el vector resultante de sumar todas las fuerzas aplicadas al mismo (resultante o fuerza neta), entonces
donde m no es, necesariamente, independiente de t.
Por ejemplo, un cohete expulsa gases disminuyendo
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