Movimiento rectelineo de particulas

un nuevo concepto siendo así el segundo principio de teoría de la termodinámica o segunda ley de la termodinámica.

El segundo principio de la termodinámica dictamina que si bien la materia y la energía no se pueden crear ni destruir, sí que se transforman, y establece el sentido en el que se produce dicha transformación. Sin embargo, el punto capital del segundo principio es que, como ocurre con toda la teoría termodinámica, se refiere única y exclusivamente a estados de equilibrio.

La termodinámica es una herramienta analítica teórica y practica ya que analiza o inspecciona y detalladamente las teorías ubicados pro y los contra de la misma; para poder así llevarla a la práctica y a su utilización final menos el riesgo posible.

MOVIMIENTO RECTELINEO DE PARTICULAS

Una partícula que se mueve a lo largo de una línea recta se dice que se encuentra en movimiento rectilíneo.

En cualquier instante dado t, la partícula ocupará cierta posición sobre la línea recta.

Para definir la posición P de la partícula se elige un origen fijo O sobre la dirección positiva a lo largo de la línea. Se mide la distancia x desde O hasta P, y se marca con un signo más o menos, dependiendo de si P se alcanza desde O al moverse a lo largo de la línea en la dirección positiva o en la negativa, respectivamente.

La distancia x, con el signo apropiado, de­fine por completo la posición de la partí -cula, y se denomina como la coordenada de la posición de la partícula.

Cuando se conoce la coordenada de la posición x de una partícula para cualquier valor de tiempo t, se afirma que se conoce el movimiento de la partícula.

El movimiento puede expresarse en forma de una ecuación en x y t, tal como x = 6t2 — t3, o en una gráfica de x en función de t,

Las unidades que se usan con mayor frecuencia para medir la coordenada de la posición x son el metro (m) en el sistema de unidades SIf y el pie (ft) en el sistema de unidades inglés. El tiempo t suele medirse en segun­dos (s).

La posición P' puede obtenerse sumando a la coorde­nada x de P y el pequeño desplazamiento Δx, el cual será positivo o negativo según si P' está a la derecha o a la izquierda de P.

La velocidad promedio de la partícula sobre el intervalo de tiempo Δt se define como el cociente entre el desplazamiento Δx y el intervalo de tiempo Δt:

La velocidad instantánea v de la partícula en el instante t se obtiene de la velocidad promedio al elegir intervalos Δt y desplazamientos Δx cada vez más corto:

La velocidad instantánea se expresa también en m/s o ft/s. Observando que el límite del cociente es igual, por definición, a la derivada de x con respecto a t, se escribe:

La velocidad v se representa mediante un número algebraico que puede ser positivo o negativo. Un valor positivo de v indica que x aumenta, esto es, que la partícula se mueve en la direccion positiva un valor negativo de v indica que x disminuye, es decir, que la partícula se mueve en dirección negativa La mag­nitud de v se conoce como la rapidez de la partícula.

La velocidad v de la partícula en el tiempo t y también su velocidad v + Δv en un tiempo posterior t + Δt La aceleración promedio de la partícula sobre el intervalo de tiempo Δt se refiere como el cociente de Δv y Δv:

La aceleración instantánea a de la partícula en el instante t se obtiene de la aceleración promedio al escoger valores de Δt y Δv cada vez más pequeños:

Movimiento curvilíneo

Cuando se conoce la trayectoria a lo supongamos que el movimiento tiene lugar en el plano XY, Situamos un origen, y unos ejes, y representamos la trayectoria del móvil, es decir, el conjunto de puntos por los que pasa el móvil. Las magnitudes que describen un movimiento curvilíneo son:

Vector posición r en un instante t.

Como la posición del móvil cambia con el tiempo. En el instante t, el móvil se encuentra en el punto P, o en otras palabras, su vector posición es r y en el instante t' se encuentra en el punto P', su posición viene dada por el vector r'.

Diremos que el móvil se ha desplazado r=r’-r en el intervalo de tiempo t=t'-t. Dicho vector tiene la dirección de la secante que une los puntos P y P'.

Largo de la cual viaja una partícula, es conveniente describir el movimiento por medio de los ejes de coordenadas n y t, los cuales actúan de manera normal y tangente a la trayectoria, respectivamente, y en el instante considerado tienen su origen localizado en la partícula.

Movimiento plano

Considerando una partícula, que se desplaza en un plano a lo largo de una curva fija, en un instante dado esta estará en la posición s, medida con respecto al punto O. Considere un sistema de coordenadas con su origen en un punto fijo de la curva, y en el instante considerado este origen coincide con la ubicación de la partícula. El eje t es tangente a la curva en el punto y es positivo en la dirección de s creciente. el eje normal n es perpendicular al eje t con su sentido positivo dirigido hacia el centro de curvatura. El plano que contiene los ejes n y t se conoce como plano abrazador u osculante y en este caso está fijo en el plano del movimiento.1

Velocidad

Como la partícula se mueve, s es una función del tiempo. La dirección de la velocidad v de la partícula siempre es tangente a la trayectoria, y su magnitud se determina por la derivada con respecto al tiempo de la función de la trayectoria s=s(t), es decir, v=ds/dt2

V = vuf

Vector velocidad

El vector velocidad media, se define como el cociente entre el vector desplazamiento r y el tiempo que ha empleado en desplazarse t.

El vector velocidad media tiene la misma dirección que el vector desplazamiento, la secante que une los puntos P y P1 cuando se calcula la velocidad media <v1> entre los instantes t y t1.

El vector velocidad en un instante, es el límite del vector velocidad media cuando el intervalo de tiempo tiende a cero.

Como podemos ver en la figura, a medida que hacemos tender el intervalo de tiempo a cero, la dirección del vector velocidad media, la recta secante que une sucesivamente los puntos P, con los puntos P1, P2....., tiende hacia la tangente a la trayectoria en el punto P.

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