viernes, 24 de febrero de 2012

Leyes de la Fisica

LEY DE LA INERCIA. La inercia es una consecuencia del efecto torsión – frenado. Para entenderlo mejor, tengamos presente lo que dice la ley de la inercia: los cuerpos, en estado de reposo o movimiento, continúan en su estado inicial de reposo o movimiento mientras no actúe una fuerza que lo modifique. Tengamos en cuenta, en efecto, que existen dos tipos de fuerzas: la fuerza vibratoria expansora del Universo y todo el entramado gravitatorio consecuencia del efecto frenado. Es fácilmente comprensible que este entramado gravitatorio continuará su movimiento, arrastrado por la expansión del Universo, mientras no actúe sobre él una fuerza que lo modifique. O sea que podemos comprender lo que es la inercia y, si no conociéramos la ley de la inercia, hasta podríamos deducirla. Comprendemos que para modificar el movimiento del entramado vibratorio (el estado de reposo siempre es aparente, el reposo es movimiento si lo consideramos asociado al movimiento del contexto que lo circunda) siempre se necesita una fuerza que rompa su natural inercia, siempre se necesita una fuerza para alterar una inercia que es consubstancial a la materia. O todavía dicho de otra forma, siempre se necesitará una fuerza para que se altere la trayectoria de un cuerpo gravitacional.  

LEY DE FUERZA  El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, esto es, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento en que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.
En términos matemáticos esta ley se expresa mediante la relación:
Donde es el momento lineal y la fuerza total. Si suponemos la masa constante y nos manejamos con velocidades que no superen el 10% de la velocidad de la luz podemos reescribir la ecuación anterior siguiendo los siguientes pasos:
Sabemos que es el momento lineal, que se puede escribir m.V donde m es la masa del cuerpo y V su velocidad.
Consideramos a la masa constante y podemos escribir aplicando estas modificaciones a la ecuación anterior:
que es la ecuación fundamental de la dinámica, donde la constante de proporcionalidad, distinta para cada cuerpo, es su masa de inercia. Veamos lo siguiente, si despejamos m de la ecuación anterior obtenemos que m es la relación que existe entre y . Es decir la relación que hay entre la fuerza aplicada al cuerpo y la aceleración obtenida. Cuando un cuerpo tiene una gran resistencia a cambiar su aceleración (una gran masa) se dice que tiene mucha inercia. Es por esta razón por la que la masa se define como una medida de la inercia del cuerpo.
Por tanto, si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula no es cero, esta partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en dirección de ésta. La expresión anterior así establecida es válida tanto para la mecánica clásica como para la mecánica relativista, a pesar de que la definición de momento lineal es diferente en las dos teorías: mientras que la dinámica clásica afirma que la masa de un cuerpo es siempre la misma, con independencia de la velocidad con la que se mueve, la mecánica relativista establece que la masa de un cuerpo aumenta al crecer la velocidad con la que se mueve dicho cuerpo.
De la ecuación fundamental se deriva también la definición de la unidad de fuerza o newton (N). Si la masa y la aceleración valen 1, la fuerza también valdrá 1; así, pues, el newton es la fuerza que aplicada a una masa de un kilogramo le produce una aceleración de 1 m/s². Se entiende que la aceleración y la fuerza han de tener la misma dirección y sentido.
La importancia de esa ecuación estriba sobre todo en que resuelve el problema de la dinámica de determinar la clase de fuerza que se necesita para producir los diferentes tipos de movimiento: rectilíneo uniforme (m.r.u), circular uniforme (m.c.u) y uniformemente acelerado (m.r.u.a).
Si sobre el cuerpo actúan muchas fuerzas, habría que determinar primero el vector suma de todas esas fuerzas. Por último, si se tratase de un objeto que cayese hacia la tierra con una resistencia del aire igual a cero, la fuerza sería su peso, que provocaría una aceleración descendente igual a la de la gravedad.

LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN  Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.6
La tercera ley es completamente original de Newton (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo.7 Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto.
Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita "c".
Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley. Junto con las anteriores leyes, ésta permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular.

LEY DE LA GRAVEDAD. A partir del big – bang, tenemos una expansión vibratoria general, la expansión vibratoria del Universo. Y tenemos el efecto frenado a consecuencia de la distorsión del campo vibratorio consiguiente a una intersección ondulatoria. Este efecto frenado es la gravedad, del mismo modo que es las fuerzas nucleares fuerte, débil o electromagnética. Desde cerca actúa como fuerza nuclear fuerte, débil o electromagnética, y desde lejos como fuerza gravitatoria. Se acepta que todas estas interacciones están mediadas por partículas: Mesones, bosones W y Z, fotones y gravitones. Ello es comprensible: la distorsión del campo espacial con su correspondiente efecto frenado,  -la distorsión que sucede en este caso entre dos partículas que interaccionan-, se manifiesta también como  partícula.
Una vez más tenemos que: distorsión del campo espacial, efecto frenado, partícula material, inercia y gravedad son aspectos de lo mismo.  

LEY DE LA TERMODINÁMICA. Volvamos a las dos fuerzas fundamentales del Universo que he señalado: la fuerza de expansión vibratoria y el entramado gravitacional. Lo que priva es la fuerza de expansión vibratoria, si no fuera así no existiría  la 2ª ley de la Termodinámica. En efecto, la 2º ley de la termodinámica existe porque la fuerza expansora vibratoria del Universo erosiona continuamente al entramado gravitacional, y esto es lo que da lugar al desorden entrópico o 2º ley de la Termodinámica que nos dice que la materia tiende al desorden entrópico. Un desorden, también quiero señalarlo, muy ordenado, o mejor, un desorden dentro de un orden.  

   
La física es la ciencia que estudia a la naturaleza y las leyes que la gobiernan, es, por tanto, la ciencia más fundamental. Básicamente, de acuerdo con los fenómenos que observamos podemos dividirla en:
MECANICA CLASICA, que estudia a los cuerpos en movimiento con velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz.
RELATIVIDAD, que se encarga del movimiento de los cuerpos con velocidades cercanas a la de la luz y las relaciones entre los conceptos ordinarios de espacio, tiempo, materia y energía.
TERMODINAMICA, en la cual se analizan los procesos de transformación de energía calorífica y el comportamiento de sistemas de muchas partículas (física estadística).
ELECTROMAGNETISMO, comprende los fenómenos eléctricos y magnéticos y su interrelación (inducción y ondas electromagnéticas).
MECANICA CUANTICA, que se relaciona con el mundo de las partículas a nivel micro y macroscópico.

Las leyes de la física gobiernan desde los fenómenos más comunes como el movimiento de un trompo o el ir y venir de un péndulo hasta los más terribles como la bomba atómica, pasando por las más útiles como el funcionamiento de ordenadores, las más abstractas, como la naturaleza del calor, y las más fantásticas, como las naves espaciales.
Newton descubrió la Ley de la Gravedad viendo caer una manzana, Arquimedes descubrió la Ley de Empuje mientras se bañaba y Meyer (quien era médico y no físico!) encontró el principio de la conservación de la energía mientras practicaba una sangría a un marinero. No hay motivo entonces para decir que para disfrutar de la física necesitamos de un gran laboratorio, la naturaleza misma nos proporciona uno tan inmenso como es el universo. Todos somos un poco físicos, sin saberlo. Para serlo un poco más, sólo tenemos que preguntarnos ante cada hecho: ¿Cómo? y ¿Por qué?
Esta frase de Henri Poincaré, que comparto con todo aquel que reconozca la magnificencia de la física, resume en pocas palabras mi afición por esta ciencia:
"El científico no estudia la naturaleza porque sea útil, la estudia porque se deleita con ella, y se deleita con ella porque es hermosa. Si la naturaleza no fuera bella, no valdría la pena conocerla, y si no ameritaría saber de ella, no valdría la pena vivir la vida."