Magnitudes y unidades

Magnitud escalar
Magnitud vectorial
Leyes de Kepler
Leyes de Newton
Efecto Doppler
Reflexión
Refracción
Ley de gravitación universal
Péndulo de torsión
Optica física
Principio de Arquímedes
Ley de Pascal
¿Qué es la radiación?
¿Qué es un agujero negro?
¿Qué es la luz?

¿Qué es una magnitud escalar?
Es una magnitud que solo se describe con la cantidad mediante un número y una unidad, Ejemplo de magnitudes escalares son la temperatura, la energía, etc., Estas magnitudes se diferencian de las cantidades vectoriales porque estas ultimas además de la cantidad requieren que se de la dirección y el sentido.

¿Qué es una magnitud vectorial?
Es una magnitud que se describe con tres características cantidad, dirección y sentido. En algunos textos la cantidad también se le llama magnitud o intensidad. Ejemplo de magnitudes vectoriales son la velocidad, la fuerza, la aceleración, etc.
Su representación se realiza mediante una flecha que muestra las tres características.

La anterior grafica representa una cantidad vectorial cualquiera donde se pueden observar las tres características.

r = cantidad q = dirección
el sentido lo indica la flecha

 


¿Cuáles son las leyes de kepler?

Las leyes de kepler son producto de una buena tarea de ordenamiento matemático por parte de Johanes Kepler (1571 – 1630) de los datos recogidos por Tycho Brahe (1546 – 1601), quien fue el último que hizo observaciones sin utilizar un telescopio y que elaboró un catálogo con la posición de unas 700 estrellas. Las leyes de Kepler se pueden enunciar así:

Primera ley: todos los planetas describen órbitas planas y elípticas que tienen al Sol en uno de sus focos.

Segunda ley: los segmentos que unen al Sol y a los planetas, barren áreas iguales en tiempos iguales.

A1 = A2 en igual tiempo

Tercera ley: los cuadrados de los tiempos empleados por los planetas en describir sus órbitas son directamente proporcionales a los cubos de los semiejes mayores.

T = período de la orbita
= kr²
Donde k es una constante
Las leyes de Kepler dieron una descripción del movimiento de los planetas alrededor del Sol pero no dieron una interpretación de las causas, interpretación que se daría años después con Newton.

 


¿Cuáles son las leyes de Newton?

Podemos enunciar las tres leyes de Newton de la siguiente forma:

Primera ley:
Llamada también principio de inercia; todo cuerpo continua en reposo o velocidad constante si no hay fuerzas externas que actúen sobre el, esto es valido cuando se trabaja desde marcos de referencia inerciales. Esto explica que un objeto permanezca en reposo o una bola de billar se desplace con velocidad constante. Esto se puede expresar así:

Segunda ley:
ley fundamental de la dinámica que establece que la relación entre la fuerza aplicada a un cuerpo y su aceleración es una constante.

donde k es la masa del cuerpo. Podemos decir que: F = ma

Donde se observa que si F = 0 entonces a = 0 y se llegara a la primera ley o principio de inercia.

Tercera ley:
llamada ley de acción y reacción; a toda acción corresponde una reacción, esto entendido en términos de fuerzas.
Cuando estamos parados en el piso nuestro cuerpo ejerce una fuerza igual pero de sentido contrario a la que hace el piso para soportarnos, igualmente cuando empujamos una puerta, la fuerza que ejercemos sobre la puerta es igual pero de sentido contrario a la que la puerta ejerce sobre nosotros, solo que nuestra masa hace que el rozamiento con el piso no nos permita movernos, la puerta en cambio se mueve fácilmente. Es bueno aclarar que este par de fuerzas se aplican sobre cuerpos diferentes, si fuera sobre el mismo cuerpo se daría una suma de fuerzas igual a cero y no habría movimiento.

 


¿Qué es la ley de gravitación universal?

Es la ley que explica la causa de la atracción gravitacional, Isaac Newton (1642-1727), la publico en 1687 y se enuncia así: Dos cuerpos cualesquiera se atraen con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Esto se resume en la siguiente ecuación:

Donde es la fuerza que actúa entre los dos cuerpos.

m1 y m2 son las dos masas

es la distancia entre las dos cargas
es el vector unitario en la dirección y sentido de

G es la constante de gravitación universal definida cien años después por Henry Cavendish.


Esta constante esta definida como G = 6,667x10-11

Esta ecuación es valida para todos los cuerpos celestes y supone una fuerza de atracción entre ellos.