Magnitudes físicas

acción es la magnitud que expresa el producto de la energía implicada en un proceso por el tiempo que dura este proceso. Se puede diferenciar según el lapso de tiempo considerado en acción instantánea, acción promedio, etc. Es uno de los conceptos físicos fundamentales, cuyo uso por tanto se da tanto en mecánica clásica, como en mecánica relativista y mecánica cuántica.

En el Sistema Internacional de Unidades su unidad es el julio · segundo. La acción es una magnitud escalar.- ..............................................................:https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=a6f5baa095e99b21e5e3c754135d04cfa673e64e&writer=rdf2latex&return_to=Acci%C3%B3n+%28f%C3%ADsica%29

 Ley de acción y reacción.

Ya hemos visto que la fuerza representa la interacción entre dos objetos. Nunca aparecen aisladas, ,la interacción sucede entre dos objetos. Pero Isaac Newton fue mucho más allá. Si un cuerpo actúa sobre otro con una fuerza (acción), éste reacciona contra aquél con otra fuerza de igual valor y dirección, pero de sentido contrario (reacción). De forma sencilla se explica diciendo que las fuerzas funcionan a pares y simultáneamente. Si uno empuja una pared, la pared le empuja a él con igual fuerza. De esta forma definimos: Fij=Fji. Si nosotros empujamos una pared, esta nos empuja a nosotros con una fuerza igual y de sentido contrario. Si golpeamos un clavo con un martillo, este es golpeado por el clavo con la misma fuerza. El vuelo de los cohetes espaciales también se explica como consecuencia del principio de acción y reacción. El cohete ejerce una fuerza sobre sus propios gases de combustión y estos otra sobre el cohete igual y de sentido contrario. Se trata del mismo efecto que observamos al dejar suelto un globo que acabamos de hinchar con la boquilla abierta. Se impulsa en diferentes direcciones hasta que se deshincha del todo. En estos  vídeos podemos ver la 3º ley de Newton en acción: globo girando con una pajita. minicohete de papel, Un pequeño vídeo con truco. Dos pequeñas aclaraciones: 1.  Parece que la acción es la causa y la reacción es el efecto y por tanto que primero es la acción y luego la reacción.  El problema aparece cuando se plantea en clase  que apliquen esta ley a dos cargas positivas A y B separadas una distancia. Los alumnos/as dicen que la carga A, repele a la carga B y que la carga B repele a la carga A pero ¿cuál de estas repulsiones se considera acción? ¿cuál de estas repulsiones tiene lugar antes que la otra? No hay una fuerza que es antes y otra que es después. Las dos fuerzas acción-reacción son simultaneas. Recordemos la palabra  INTERACCIÓN que no tiene estas connotaciones. La interacción es el conjunto de dos acciones mutuas y  simultaneas.  2. ¿Cómo puede ser que estas fuerzas sean iguales?.  Si golpeo con el puño la pared, la fuerza que hago a la pared es igual que la fuerza que la pared hace sobre el puño. Pero los efectos de estas fuerzas iguales dependen del objeto. La pared va a quedar casi como está pero el puño va a quedar dolorido. Si empujo a un chico de 6 años las fuerzas que hago al chico y la que hace el chico sobre mí son iguales. Los efectos no van a ser iguales. Probablemente el chico se mueva mucho y yo casi nada. En el caso del globo que deja escapar el aire el globo se mueve hacia adelante con una velocidad pero el aire sale disparado con una velocidad mucho mayor en sentido contrario. Las fuerzas aparecen siempre en parejas iguales y de sentido contrario. Los efectos de estas fuerzas iguales dependerán de los objetos sobre las que actúen. Las fuerzas serán iguales pero los efectos no tienen porqué serlo. En la foto el esquí manda la nieve hacia afuera y como consecuencia está empuja el esquiador hacia dentro obligándole a girar. La aceleración centrífuga es aquella que adquieren los cuerpos por causa del "efecto fuerza centrifuga". Antes que nada cabe aclarar que la fuerza centrífuga es una fuerza de inercia. Como toda fuerza de inercia resulta de describir elmovimiento de una partícula o sistema de partículas desde un sistema de referencia no inercial. La fuerza centrífuga (F) no es una fuerza propiamente tal, sino que es producida por la inercia de los cuerpos al moverse en torno a un eje, pues estos tienden a seguir una trayectoria tangencial a la curva que describen. La fuerza centrífuga aumenta con el radio del giro (r) y con la masa (m) del cuerpo, siendo: donde la constante k es igual al cuadrado de la velocidad angular  o sea, la aceleración centrífuga (a) debe ser igual a: Como la velocidad angular es igual a la velocidad tangencial (v) dividida por el radio, podemos escribir: En un movimiento circunferencial uniforme, se cumple que la fuerza centrífuga, es igual en módulo a la fuerza centrípeta. Aceleración centrífuga Si estamos en el hemisferio Norte, en un lugar de latitud l . Una partícula situada en este punto describe una circunferencia de radio r=R·cosl . La aceleración centrífuga es radial y dirigida hacia afuera, tal como se indica en la figura, su modulo es ac=w 2r= w 2R·cosl . Los datos del plaenta Tierra son: Velocidad angular de rotación w, una vuelta (2·p) cada 24 horas (86400 s). El radio de la Tierra es de R=6370 km. La aceleración centrífuga se descompone en dos, Componente en la dirección radial, que disminuye la aceleración g0 de la gravedad g=g0 -w 2R·cos2l . La aceleración centrífuga en el ecuador l =0º, es máxima w2R, pero es muy pequeña comparada con g0 Componente en la dirección Norte-Sur (eje X), que desvía los cuerpos hacia el Sur. El valor de esta componente es ax=ac·senl=w2R·cosl ·senl. Esta aceleración es nula cuando estamos en el plano ecuatorial l =0º. Un móvil que cae, describe un movimiento uniformemente acelerado a lo largo del eje X. Ejemplo: La desviación hacia el sur de un cuerpo que cae desde una altura de 100 m en un punto de latitud l =45º es x=17.2 cm, muy pequeña para ser apreciada a simple vista. 1.1 DEFINICION: Aceleración que aparece en un cuerpo sometido a rotación. Su dirección es perpendicular al movimiento del cuerpo y va dirigida hacia el exterior, es proporcional al cuadrado de la velocidad y es inversamente proporcional al radio. Aparece únicamente cuando el cuerpo en cuestión se ve obligado a girar por la acción de una aceleración centrípeta. La base física de la separación es la acción de la fuerza centrífuga sobre las partículas en rotación, que aumenta con el radio del campo rotacional y con la velocidad de rotación. La velocidad de sedimentación se determina por la densidad de las partículas. Las partículas densas sedimentan primero, seguida de las partículas más ligeras. FCR = 1,118 x 10-6 x r x n2 en donde FCR = fuerza centrífuga relativa (g) r = radio en milímetros desde el pivote de la centrifugadora hasta la punta del punto, y n = número de revoluciones por minuto •EJEMPLO: Si estamos en el hemisferio Norte, en un lugar de latitud . Una partícula situada en este punto describe una circunferencia de radio r=R•cos . Los datos del planeta Tierra son: • Velocidad angular de rotación , una vuelta (2•) cada 24 horas (86400 s). • El radio de la Tierra es de R=6370 km. La aceleración centrífuga se descompone en dos, • Componente en la dirección radial, que disminuye la aceleración g0 de la gravedad g=g0 - 2R•cos2 . La aceleración centrífuga en el ecuador  =0º, es máxima 2R, pero es muy pequeña comparada con g0 • Componente en la dirección Norte-Sur (eje X), que desvía los cuerpos hacia el Sur. El valor de esta componente es ax=ac•sen=2R•cos •sen. Esta aceleración es nula cuando estamos en el plano ecuatorial  =0º. Un móvil que cae, describe un movimiento uniformemente acelerado a lo largo del eje X. -CONCLUSION: La desviación hacia el sur de un cuerpo que cae desde una altura de 100 m en un punto de latitud  =45º es x=17.2 cm, muy pequeña para ser apreciada a simple vista. 1.2 Tipos de aceleración centrifuga: a) Centrífuga De Sedimentación: Esta contiene un cilindro o un cono de pared sólida que gira alrededor de un eje horizontal o vertical. Por fuerza centrífuga, una capa anular de líquido de espesor fijo se sostiene contra la pared. Las fases densas “se hunden” hacia fuera y las fases menos densas se levantan hacia dentro. Las partículas pesadas se acumulan sobre la pared y deben retirarse continua y periódicamente. b) Centrífugas De Filtro: Estas operan como el tambor de rotación de una lavadora doméstica. La pared de la canasta está perforada y cubierta con un medio filtrante, como una tela o una rejilla fina, el líquido pasa a través de la pared impelido por la fuerza centrífuga dejando una torta de sólidos sobre el medio filtrante. La rapidez de filtración se incrementa con esta fuerza y con la permeabilidad de la torta sólida. c) Centrífugas De Banda: se reúne en baterías movidas por un eje longitudinal común que, a su vez, es mandado por un motor. Los ejes de las centrífugas son verticales y por lo tanto, la transmisión necesita poleas locas para el regreso de la banda. El eje longitudinal gira comúnmente a una velocidad de aproximadamente un tercio de la de las máquinas. d) Centrífugas De Mando Eléctrico: Estas máquinas se manejan con un motor eléctrico vertical, cuyo eje es continuación del eje de la centrífuga e) Centrífugas Continuas: gira a velocidad constante. Él canasto es cónico con ángulos entre 30 y 34 grados. La alimentación debe colocar el flujo de masa en el centro del canasto y producir una capa uniforme en la parte inferior del canasto. Debido a que el azúcar sube a través del screen, los cristales se rompen produciendo cristales de diferentes tamaños. f) Centrífuga Tipo Botella: Es un separador tipo lote, el cual es usado primordialmente para investigaciones, pruebas o controle. La vara esta dirigida por un motor eléctrico, turbo-gas, o por un mecanismo de tren dirigido manualmente localizado encima o debajo del rotor. g) Las centrífugas tubulares: son usadas mayormente para la separación continua de líquidos de otros líquidos o de partículas muy finas de líquidos. h) Centrífugas Tipo Canasta: Tienen una pared perforada y un rotor tubular cilíndrico. En la mayoría de los casos para pared externa la centrífuga consiste en una fina malla metálica. i) Centrífugas tipo vacuum: el rotor gira en aire o algún otro gas a presión atmosférica. La fricción gaseosa en el rotor giratorio aumenta a un promedio relativamente alto, tal así que la energía requerida por el motor aumenta también. Esto da como resultado que la temperatura del rotor aumenta drásticamente, algunas veces excediendo el punto de ebullición del agua. 1.3 Aplicaciones 1. Las aceleraciones en una montaña rusa, por un lado, no deben ser muy elevadas para evitar posibles riesgos para la salud pero, por otro lado, deben ser lo suficientemente altas como para compensar el efecto de la gravedad e inducir una sensación de ingravidez. La aceleración centrifuga de una montaña rusa es de aproximadamente 5 g ≈ 50 m/s². 2. Una secadora, es una centrífuga. Su finalidad consiste en separar distintos materiales. La aceleración centrífuga de una secadora es de aproximadamente 400 g ≈ 4000 m/s², en función del diámetro del tambor y de la velocidad de giro. 3. La fuerza centrífuga originada por el movimiento de rotación, tiende a empujar al planeta en sentido fuera del Sol. El resultado es que la distancia entre el Sol y la Tierra se mantiene constante, suponiendo que la velocidad del planeta también se mantenga igual (en realidad, la velocidad de la Tierra sufre pequeños variaciones, con la consiguiente alteración en la distancia al Sol). 4. El mismo principio se aplica a los satélites artificiales que se ponen en órbita para girar alrededor de la Tierra. La atracción de la gravedad equilibra las fuerzas centrífugas, y los satélites pueden moverse a distancia más o menos constante de la Tierra, “suponiendo que su velocidad sea también constante”. De todos modos, la velocidad se reduce gradualmente, a causa del rozamiento con la atmósfera, y los satélites tienden a caer hacia la Tierra. 5.”El átomo”, sabemos que tiene un núcleo y al rededor giran electrones. 6. La pista de Avus, en Alemania, donde en el año 1937, los promedios de velocidad eran de 261 Km. /h., con records hasta de 280 Km. /h. Esto podía lograrse porque aquella pista tenía curvas construidas con un extraordinario peralte que llegaba a los 45 grados. De esta manera, se conseguía precisamente vencer la gran fuerza centrífuga que esas velocidades provocaban en los giros. 7. los llamados trajes de presión, creados por los japoneses durante la segunda guerra mundial y adoptados luego por casi todas las demás fuerzas aéreas, constituyen una solución bastante aceptable al problema de la tremenda fuerza centrífuga a que está sometido el piloto en un combate aéreo Este traje evita que, en los giros violentos, la sangre se desplace y se agolpe por centrifugación, con el consiguiente desvanecimiento v pérdida momentánea de la visión.