lunes, 12 de octubre de 2015

Cuento 6 : Inercia

Cuentos Didácticos de Física - Hernán Gonzalo Verdugo Fabiani

Cuento 6 
Palabras desconocidas
infinito, ta
  1. adj. Que no tiene ni puede tener fin ni término:
    mi paciencia no es infinita.
  2. Muy numeroso, grande y excesivo:
    curiosidad infinita.
  3. m. Espacio indeterminado:
    mirar al infinito.
  4. mat. Signo en forma de ocho tendido que sirve para expresar un valor mayor que cualquier cantidad asignable.
El concepto de infinito (símbolo: ∞) aparece en varias ramas de la matemática, la filosofía1 y la astronomía,2 en referencia a una cantidad sin límite o final, contrapuesto al concepto de finitud.3
En matemáticas el infinito aparece de diversas formas: en geometría, el punto al infinito en geometría proyectiva y el punto de fuga engeometría descriptiva; en análisis matemático, los límites infinitos; y en teoría de conjuntos como números transfinitos. Todos estos conceptos son diferentes y no corresponden todos ellos a la misma noción de infinitud.


Roce cinético
Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento relativo entre ambas superficies de contacto (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza perpendicular R entre ambas superficies no lo sea perfectamente, sino que forme un ángulo φ con la normal N (el ángulo de rozamiento). Por tanto, la fuerza resultante se compone de la fuerza normal N (perpendicular a las superficies en contacto) y de la fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.


velocidad
  1. f. Rapidez y ligereza en el movimiento:
    recogió sus cosas a toda velocidad.
  2. Relación entre el espacio recorrido y el tiempo empleado en recorrerlo:
    la velocidad de un automóvil se mide en kilómetros por hora.
  3. mec. Cada una de las posiciones de un dispositivo de cambio de velocidades de un automóvil:
    los coches antiguos no tienen quinta velocidad.
La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa la distancia recorrida de un objeto por unidad de tiempo. Se representa por Descripción: \vec {v}\, o Descripción: \mathbf {v}\,. En análisis dimensional sus dimensiones son [L]/[T].1 2 Su unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el metro por segundo (símbolo m/s).
En virtud de su carácter vectorial, para definir la velocidad deben considerarse la dirección del desplazamiento y el módulo, el cual se denomina celeridad o rapidez.3

aceleración
  1. f. Aumento de la velocidad o rapidez:
    aceleración del pulso.
  2. mec. Variación de la velocidad de un móvil por unidad de tiempo:
    aceleración instantánea, media, angular.
En física, la aceleración es una magnitud vectorial que nos indica la variación de velocidad por unidad de tiempo. En el contexto de la mecánica vectorial newtoniana se representa normalmente por Descripción: \vec a \, o Descripción: \mathbf a \, y su módulo por Descripción: a \,. Sus dimensiones son Descripción: \scriptstyle [ L \cdot T^{-2} ]. Su unidad en el Sistema Internacional es m/s2.
En la mecánica newtoniana, para un cuerpo con masa constante, la aceleración del cuerpo es proporcional a la fuerza que actúa sobre él mismo (segunda ley de Newton):

rápido,da
  1. adj. Veloz,que ocurre,se mueve o actúa muy deprisa:
    velocista muy rápido.
  2. Corto,breve:
    te invito a un café rápido.
  3. adv. t. Deprisa:
    ven rápido.
La rapidez o celeridad promedio es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en completarla. Su magnitud se designa como v. La celeridad es una magnitud escalar de dimensión La rapidez tiene la misma dimensión que la velocidad, pero no el carácter vectorial de esta. La celeridad instantánea representa justamente el módulo de la velocidad instantánea. La diferencia entre velocidad y rapidez es que la velocidad tiene un carácter vectorial y la rapidez es una magnitud de carácter escalar

inercia
  1. f. Falta de energía, desidia:
    su trabajo es tan rutinario que lo hace por pura inercia.
  2. mec. Resistencia de los cuerpos para cambiar su estado de reposo o de movimiento sin la intervención de alguna fuerza.
En física, la inercia (del latín inertĭa) es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento, mientras la fuerza sea igual a cero, o la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniformesi no hay una fuerza actuando sobre él.
Podríamos decir que es la resistencia que opone un sistema de partículas a modificar su estado dinámico

atmósfera o atmosfera
  1. f. Masa gaseosa que rodea un astro, especialmente referida a la que rodea la Tierra:
    atmósfera terrestre.
  2. Ambiente:
    en la reunión se respiraba una atmósfera acogedora.
  3. fís. Medida de presión:
    una atmósfera equivale al peso de la columna de aire atmosférico en la latitud de 45° al nivel del mar, a 0 °C.
La unidad de presión denominada atmósfera equivale a la presión que ejerce la atmósfera terrestre al nivel del mar. Se ha utilizado para medir presiones elevadas como la de los gases comprimidos. Esta unidad no pertenece al Sistema Internacional de Unidades y no tiene símbolo reconocido, pero suele abreviarse como atm.
En la X Conferencia General de Pesas y Medidas, de 1954 fue definida como igual a 1 013 250 dinas por cm² (es decir 101 325 Pa).1 Corresponde a la presión de una columna de mercurio de 760 mm de altura a 0 °C, bajo la aceleración de la gravedad normal (9,80665 m/s²).


La ley de gravitación
universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Esta fue presentada por Isaac Newton en su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, publicado en 1687, donde establece por primera vez una relación cuantitativa (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa. Así, Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa. Para grandes distancias de separación entre cuerpos se observa que dicha fuerza actúa de manera muy aproximada como si toda la masa de cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente en su centro de gravedad, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo cual permite reducir enormemente la complejidad de las interacciones entre cuerpos complejos.























Inercia
Todos creen que las primeras Olimpiadas se realizaron en Grecia hace muchos años atrás, y que de allí surgiría la primera Maratón. Pero nadie sabe que en realidad la historia es otra.
Mucho tiempo antes de la supuesta primera Olimpiada, se realizó la verdadera primera Olimpiada. Se realizó en los campos del Jardín de lo Infinito y lo Finito, en terrenos del Sistema Solar.
Los participantes más destacados, según se recuerda en los anales históricos de la eternidad, fueron: el Roce Cinético, que participó en el juego de bochas; la Fuerza de Reacción que participó en el primer partido de tenis que se tenga recuerdo y jugó la final con su afamado rival, su gemelo Fuerza de Acción; la Fuerza de Roce con el Aire, que compitió en el torneo de elevación de cometas; la Fuerza Impulsiva, que participó en el salto alto y después en el salto con garrocha. En fin, fueron muchos los atletas que dieron realce a esa Olimpiada que se realizó en los campos del Jardín de lo Infinito y lo Finito.
Pero, lo que más se recuerda, y por cierto que merece la pena, es la carrera eterna en el escalafón femenino, en donde compitieron las atletas: Velocidad, Acelerada, Rápida e Inercia.
Todas las atletas se ubicaron en uno de los planetas exteriores del Sistema Solar.
El árbitro de la competencia, la Reina Masa, dio la partida y las atletas partieron como era su costumbre:
Velocidad, partió con un enorme ritmo inicial con la intención de mantenerla durante toda la carrera.
Acelerada, partió del reposo y fue aumentando su ritmo a medida que avanzaba en la competencia.
Rápida, partió con un ritmo parecido al de Velocidad.
Inercia, sin embargo, partió con un lento ritmo inicial.
Salieron del planeta y como éste no tenía atmósfera, tanto Velocidad como Rapidez fueron disminuyendo su ritmo debido a que la atracción gravitacional del planeta los atraía. Acelerada, en cambio, fue aumentando prontamente su ritmo de avance y pronto dio alcance a Velocidad y Rapidez. Inercia, que se había dado un ritmo suficiente para no ser afectada por la atracción gravitacional, avanzaba lentamente, pero avanzaba, aunque al poco andar sus competidoras la habían dejado bastante atrás.
Ya cuando estaban en el espacio, Velocidad alcanzó a salir con un ritmo todavía grande del planeta que fue el punto de partida, y se encaminó con ese ritmo hacia el punto final de la competencia. Rápida, igual que Velocidad alcanzó a salir con un buen ritmo del planeta y ya fuera de él, siguió con el mismo ritmo en la búsqueda de la meta. Acelerada en cambio, ya iba en tercer lugar, pero muy cerca de Velocidad y Rápida que iban más adelante, pero iba aumentando su ritmo. Inercia, sin embargo, iba lentamente ya bastante atrás, pero no perdía el ritmo.
Y así siguieron la competencia. La partida de esta carrera se daba inicio con el inicio de la Olimpiada, por lo tanto mientras se desarrollaba, los demás atletas participaban en las diversas competencias.
Cuando las corredoras habían recorrido ya la mitad de la carrera, Fuerza de Acción estaba ganando a Fuerza de Reacción en el partido de tenis. Roce Cinético seguía haciendo puntos en las Bochas, Caída Libre seguía saltando en paracaídas, Fuerza Impulsiva dominaba ampliamente los saltos altos y los saltos en garrocha. En fin, todo transcurría con gran entusiasmo y alegría.
Ya cuando estaban las atletas por llegar a la Tierra, empezaron nuevamente las dificultades para algunas de las atletas, especialmente para Velocidad, Rápida y Acelerada.
Acelerada ya iba primera y al entrar a la atmósfera empezó a calentarse enormemente, debido a ello debió disminuir su ritmo para no quemarse. Estaba en eso, cuando Velocidad y Rapidez, que venían juntas, la sobrepasaron, éstas, debido a la atracción gravitacional de la Tierra pronto fueron aumentando sus ritmos. Inercia, tardo un poco más, pero también llegó a la entrada de la atmósfera terrestre.
Y, la carrera no terminaba llegando a la superficie de la Tierra, tenían que, además, dar una vuelta completa hasta arribar al estadio olímpico del Jardín de lo Infinito y lo Finito.
Como era de esperarse, llegaron primero, y juntas, a la superficie de la Tierra, las atletas Velocidad y Rápida, luego llegó Acelerada y por último Inercia.
Por entonces, Roce Cinético y Fuerza de Roce con el Aire ya habían terminado sus respectivas competencias y, claro está, las habían ganado y ya lucían sus hermosas medallas en el pecho.
Roce Cinético y Fuerza de Roce con el Aire, inmediatamente supieron que las atletas de la espectacular carrera, que daría término a las Olimpiadas, estaban llegando a la Tierra y fueron a impedirles todo movimiento ya que esa era su misión en la existencia eterna.
Velocidad tomó una línea recta, sobre la superficie de la Tierra, que la llevaría a la meta, y lo hizo con gran ritmo. Rápida tomó un camino sinuoso que rodeaba montañas, cerros y valles, más bien prefería correr por las planicies. Acelerada, tomó cualquier camino. Inercia, se dejó llevar por el ritmo en que venía y siguió los pasos de Velocidad, es decir, en línea recta.
La Fuerza de Roce con el Aire inmediatamente se enfrentó a Velocidad y cada vez le hacía disminuir el ritmo de su competencia, pero Velocidad decía: no importa llevo ya bastante ventaja a Inercia y Acelerada y Rápida serían “atacadas” por el Roce Cinético, ya que ellas no se despegan de la superficie de la tierra como lo hago yo.
Cierto, Acelerada y Rápida fueron prontamente impedidas de avanzar con el mismo ritmo que traían debido a que Roce Cinético les impedía su correr.
Inercia, sin embargo, seguía última pero nada le afectaba, parece que Roce Cinético y Fuerza de Roce con el Aire no se habían dado cuenta que también estaba compitiendo.
Más pronto de lo que se pensaba el ritmo de Rápida, que junto a Acelerada hacían el camino más largo, fue disminuyendo y disminuyendo. Acelerada también disminuía su ritmo y ya no podía aumentar mucho su ritmo, notaba que Fuerza de Roce con el Aire, le afectaba más cuanto más ritmo le imponía a su andar. Inercia, seguía última pero ya más cerca de sus competidoras.
Y faltaban unos cuantos metros para llegar al final y se veían entrando a la recta, primera iba Velocidad, segunda iba Acelerada, tercera iba Rápida y última iba Inercia.
Y era tanto el empeño de Roce Cinético y Fuerza de Roce con el Aire, que al final lograron que Rápida no avanzara más cuando solo le faltaban unos 10 metros para llegar al final, Acelerada que ya se veía afectada por sus dos opositores sucumbió faltándole solo 2 metros para cruzar la meta, Velocidad se vio tan afectada por Roce Cinético y Fuerza de Roce con el Aire, que disminuyó a tal extremo su ritmo que al final, faltando solo 10 centímetros fue sobrepasada por Inercia, que jamás disminuyó su andar.
E Inercia ganó la última y más valiosa medalla de las primeras Olimpiadas que se tengan en el recuento de los anales de la eternidad. Dicen que después participó en otras competencias en distintos lugares y jamás fue derrotada. La gloria y reconocimientos alcanzados por Inercia jamás se olvidarán y perdurarán por siempre, hasta que el tiempo ya deje de marcar la historia pasada y futura.










Resumen

En este cuento empieza con las primeras olimpiadas del mundo (que no eras en Grecia) que se realizaban en el campo del jardín del infinito y lo infinito en terrenos del sistema solar habían muchas competencial pero las mas esperada era la de la carrera eterna en el escalafón  femenino en donde competían las atletas femeninas: velocidad ,acelerada, rápida e inercia
Todas las atletas se ubicaron en uno de los planetas exteriores del Sistema Solar.
El árbitro de la competencia, la Reina Masa, dio la partida y las atletas partieron como era su costumbre:
Velocidad, partió con un enorme ritmo inicial con la intención de mantenerla durante toda la carrera.
Acelerada, partió del reposo y fue aumentando su ritmo a medida que avanzaba en la competencia.
Rápida, partió con un ritmo parecido al de Velocidad.
Inercia, sin embargo, partió con un lento ritmo inicial.
Salieron del planeta y así siguieron hasta llegar al planeta tierra que era su punto final

Ya cuando estaban las atletas por llegar a la Tierra, empezaron nuevamente las dificultades para algunas de las atletas, especialmente para Velocidad, Rápida y Acelerada.
Acelerada ya iba primera y al entrar a la atmósfera empezó a calentarse enormemente, debido a ello debió disminuir su ritmo para no quemarse. Estaba en eso, cuando Velocidad y Rapidez, que venían juntas, la sobrepasaron, éstas, debido a la atracción gravitacional de la Tierra pronto fueron aumentando sus ritmos. Inercia, tardo un poco más, pero también llegó a la entrada de la atmósfera terrestre.
Y, la carrera no terminaba llegando a la superficie de la Tierra, tenían que, además, dar una vuelta completa hasta arribar al estadio olímpico del Jardín de lo Infinito y lo Finito.
Como era de esperarse, llegaron primero, y juntas, a la superficie de la Tierra, las atletas Velocidad y Rápida, luego llegó Acelerada y por último Inercia.
Por entonces, Roce Cinético y Fuerza de Roce con el Aire ya habían terminado sus respectivas competencias y, claro está, las habían ganado y ya lucían sus hermosas medallas en el pecho.
Roce Cinético y Fuerza de Roce con el Aire, inmediatamente supieron que las atletas de la espectacular carrera, que daría término a las Olimpiadas, estaban llegando a la Tierra y fueron a impedirles todo movimiento ya que esa era su misión en la existencia eterna de esa manera las fuerzas de roce empezaron a impedir que las atletas siguieran hasta que al final las detuvieron excepto inercia que fue la que gano la carrera





Análisis
En este cuento nos hablan de estas cuatro atletas todos empezaban que las atleta velocidad  pero no fue así ya que gracias a las fuerzas de roce ni ella ni las otras pudieron ganar ya que como dicen ellas fuerzas de roce no se puede realizar ningún movimiento sin antes  haber hecho una fuerza. (Yo opino que inercia era humano ya que en la imagen sale todo barbudo pero esto es un cuento hacía que puede ser ficticio todo)
También nos muestra: velocidad, aceleración ,rapidez son todas muy diferentes y tiene distintos términos y adjetivos .






Relación con la física
Son Las atletas mencionadas : velocidad, aceleración ,rapidez e inercia

La velocidad 
es una magnitud física de carácter vectorial que expresa la distancia recorrida de un objeto por unidad de tiempo. Se representa por Descripción: \vec {v}\, o Descripción: \mathbf {v}\,. En análisis dimensional sus dimensiones son [L]/[T].1 2 Su unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el metro por segundo (símbolo m/s).
En virtud de su carácter vectorial, para definir la velocidad deben considerarse la dirección del desplazamiento y el módulo, el cual se denomina celeridad o rapidez.3
De igual forma que la velocidad es el ritmo o tasa de cambio de la posición por unidad de tiempo, la aceleración es la tasa de cambio de la velocidad por unidad de tiempo.

 



Aceleración

En física, la aceleración es una magnitud vectorial que nos indica la variación de velocidad por unidad de tiempo. En el contexto de la mecánica vectorial newtoniana se representa normalmente por  o  y su módulo por . Sus dimensiones son . Su unidad en el Sistema Internacional es m/s2.
En la mecánica newtoniana, para un cuerpo con masa constante, la aceleración del cuerpo es proporcional a la fuerza que actúa sobre él mismo (segunda ley de Newton):


   \mathbf{F} =
   m \mathbf{a}
   \quad \to \quad
   \mathbf{a} =
   \cfrac{\mathbf{F}}{m}

donde F es la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo, m es la masa del cuerpo, y a es la aceleración. La relación anterior es válida en cualquier sistema de referencia inercial.





La rapidez
 o celeridad promedio es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en completarla. Su magnitud se designa como v. La celeridad es una magnitud escalar de dimensión1 2 [L]/[T]. La rapidez tiene la misma dimensión que la velocidad, pero no el carácter vectorial de esta. La celeridad instantánea representa justamente el módulo de la velocidad instantánea. La diferencia entre velocidad y rapidez es que la velocidad tiene un carácter vectorial y la rapidez es una magnitud de carácter escalar.3
Aunque los términos de celeridad o rapidez son apropiados cuando deseamos referirnos inequívocamente al módulo de la velocidad, es correcto y de uso corriente (no sólo en el uso popular, sino también en el científico y técnico) utilizar los términos "velocidad", "celeridad" y "rapidez" como sinónimos. Esto es así para la totalidad de las magnitudes vectoriales (aceleración, fuerza, momento, cantidad de movimiento, etc.) a cuyos módulos no se les asigna nombres especiales.4
Ejemplo:
Si un móvil recorre una distancia de 20 cm en 4 s, su rapidez es:

  r = \frac {20\ \text{cm}}{4\ \text{s}}= {5\ \text{cm/s}}









Inercia
En física, la inercia (del latín inertĭa) es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento, mientras la fuerza sea igual a cero, o la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniformesi no hay una fuerza actuando sobre él.
Podríamos decir que es la resistencia que opone un sistema de partículas a modificar su estado dinámico.
En física se dice que un sistema tiene más inercia cuando resulta más difícil lograr un cambio en el estado físico del mismo. Los dos usos más frecuentes en física son la inercia mecánica y la inercia térmica.
La primera de ellas aparece en mecánica y es una medida de dificultad para cambiar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo. La inercia mecánica depende de lacantidad de masa y del tensor de inercia.
La inercia térmica mide la dificultad con la que un cuerpo cambia su temperatura al estar en contacto con otros cuerpos o ser calentado. La inercia térmica depende de lacapacidad calorífica.
Las llamadas fuerzas de inercia son fuerzas ficticias o aparentes que un observador percibe en un sistema de referencia no-inercial.



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