Las teorías actuales sobre el origen del
universo se basan en dos observaciones:
-Las galaxias se alejan entre sí, es decir, el universo se expande. Fue
descubierto por un astrónomo americano llamado
Edwin Hubble.
-Existe un radiación de fondo en el espacio,
descubierto por dos astrónomos Arno Penzias y Robert Wilson.
Existen cuatro principales teorías del origen
del Universo. Estas son la Teoría del Big Bang,
la Teoría Inflacionaria, la Teoría del Estado Estacionario y la
Teoría del Universo Oscilante, aunque las mas aceptadas en la
actualidad son la del
Big Bang y la Inflacionaria.
1. La teoría del Big Bang es la mas
popular: Se supone que, hace entre 12.000 y 15.000 millones de años,
toda la materia del Universo (incluyendo el Universo mismo) estaba concentrada
en una zona extraordinariamente pequeña hasta que explotó y se
comenzó a expandir.
La materia salió impulsada con gran energía en todas direcciones
y los choques, y un cierto desorden hicieron que la
materia se agrupara y se concentrase mas en algunos lugares del espacio, y se
formaron las primeras estrellas y las primeras galaxias.
Desde entonces el Universo continúa en constante
movimiento y evolución.
2. Otra teoría es la teoría inflacionaria de Alan Guth, que
intenta explicar los primerosinstantes del Universo y
se basa en estudios sobre campos gravitatorios fortísimos, como los que hay cerca de
un agujero negro.
Esta teoría supone que una fuerza única se dividió en las
cuatro que ahora conocemos (las cuatro fuerzas fundamentales del
Universo: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear
débil), produciendo el origen al Universo. El empuje inicial duró
un tiempo practicamente inapreciable, pero fue
tan violenta que, a pesar de que la atracción de la gravedad frena las
galaxias, el Universo todavía crece.
3. La teoría del estado estacionario se opone a
la tesis de un universo revolucionario. Los seguidores de esta consideran que
el universo es una entidad que no tiene principio ni
fin, no tiene principio porque no comenzó con una gran explosión
ni se colapsara, en un futuro lejano, para volver a nacer.
Hay que tener en cuenta, que tanto para la situación de reposo, como
para la de movimiento rectilíneo uniforme la fuerza neta que actúa sobre un
cuerpo es igual a cero.
ECUACIONES
Si las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son F1, F2, Fn,
el cuerpo se encuentra en equilibrio de traslación si : Fr = F1 + F2 + ..Fn
= 0
Si se utiliza un sistema de coordenaas cartesianas en cuyo origen colocamos el
cuerpo y sobre los ejesproyectamos las fuerzas que actúan sobre el cuerpo,
tendremos: Fx = 0 y Fy = 0
SEGUNDA CONDICION: EQUILIBRIO DE ROTACIÓN
Si a un cuerpo que puede girar alrededor de un eje, se la aplican varias
fuerzas y no producen variación en su movimiento de rotación, se dice que el
cuerpo puede estar en reposo o tener movimiento uniforme de rotación.
También se puede decir que un cuerpo se encuentra en
equilibrio de rotación si la suma algebraica de los momentos o torques de las
fuerzas aplicadas al cuerpo, respecto a un punto cualquiera debe ser igual a
cero. Esto es T= 0
Un cuerpo de 15 kg cuelga en reposo arrollado en torno
a un cilindro de 12 cm de diámetro. Calcular el torque respecto al eje del
cilindro.
La barra homogénea mostrada en la figura puede rotar alrededor de O. Sobre la
barra se aplican las fuerzas F1 = 5 d , F2 = 8 d y F3=
12 d, si se sabe que OA = 10 cm, OB = 4 cm y
OC = 2 cm.. Entonces
• Calcula el torque de cada una de las fuerzas con relación a O.
• Calcula el valor del
torque resultante que actúa sobre el cuerpo.
• sCuál es el sentido de rotación que el cuerpo tiende a adquirir
?
• s Cuál debe ser el valor y el sentido de la fuerza paralela a F1 y F2 que se
debe aplicar en C para que la barra quede en equilibrio ?
La barra mostrada en la figura, soporta un cuerpo de 5 kg.Calcular el torque
creado por este cuerpo respecto a un eje que pasa por
• el extremo superior
• el punto medio en la barra
un automóvil de 2000 kg tiene ruedas de 80cm de diámetro. Se
acelera partiendo de reposo hasta adquirir una velocidad de 12m/s en 4 seg.
Calcular
• La fuerza aceleradora necesaria
• El torque que aplica a cada una de las ruedas motrices para suministrar esta
fuerza.
Calcula el valor de la masa(m) y el de x para que las
balanzas mostradas en la figura se encuentren en equilibrio.
Un cuerpo de 20 kg se suspende mediante tres cuerdas como muestra la figura. Calcular las fuerzas de tensión ejercida por cada cuerda.
El antebrazo mostrado en la figura sostiene un cuerpo
de 4 kg. Si se encuentra en equilibrio, calcular la fuerza
ejercida por el músculo bíceps. Considera que la masa del antebrazo es
de 2kg y actúa sobre el punto P (sugerencia: aplica torques con respecto a la
articulación del codo
Una escalera de 3m de longitud y 8 kg de masa está recargada sobre una pared
sin rozamiento como muestra la figura. Determina el mínimo
coeficiente de fricción (Us) entre el piso y la escalera, para que la escalera
no resbale.
Encontrar la masa del cuerpo homogéneo mostrado en la figura, si el dinamómetro
marca 35 N (g =10m/s)
En los extremos de una palanca de primer genero de 10kg,cuelga dos masas de 3kg
y 9kg.sDónde se encuentra el punto de apoyo si la palanca mide 40 cm y se
encuentra equilibrada?
Una palanca de tercer género mide 50 cm y tiene una masa de 250 g; si a 30 cm
del punto de apoyo se coloca una masa de 300g.squé resistencia se podrá
equilibrar?
En el sistema mostrado en la figura R = 380N sCuánto vale la fuerza motriz F?
En el polipasto mostrado en la figura. La fuerza F
vale 800N. sCuánto vale la resistencia R?
Tercer tipo de palanca
Una palanca es de tercer tipo cuando la potencia se encuentra entre el punto de
apoyo y la resistencia.
En este tipo de palancas, el brazo de potencia siempre
es menor que el brazo de resistencia y, por lo
tanto, la potencia es mayor que la del universo oscilante sostiene
que nuestro universo sería el último de muchos surgidos en el
pasado, luego de sucesivas explosiones ycontracciones. El momento en que el
universo se desploma sobre sí mismo atraído por su propia
gravedad es conocido como Big Crunch y marcaría
el fin de nuestro universo y el nacimiento de otro nuevo.
BIG CRUNCH: la Gran Implosión (también conocida como Gran Colapso o directamente mediante el
término inglés Big Crunch) es una de las teorías que se
barajaban en el siglo XX sobre el destino último del universo, hoy descartada a favor de un
modelo de universo en expansión permanente.
La teoría de la Gran Implosión propone un
universo cerrado. Según esta teoría, la expansión del
universo, producida en teoría por la Gran Explosión (o Big Bang)
ira frenandose poco a poco hasta que finalmente comiencen
nuevamente a acercarse todos los elementos que conforman el universo, volviendo
al punto original en el que todo el universo se comprimira y
condensara destruyendo toda la materia en un único punto de energía
como el anterior a la Teoría de la Gran Explosión.
El momento en el cual acabaría por pararse la expansión del
universo y empezaría la contracción depende de la densidad
crítica del Universo; obviamente, a mayor densidad mayor rapidez de
frenado y contracción -y a menor densidad, mas tiempo para que se
desarrollaran eventos que se prevé tendrían lugar en un universo
en expansión perpetua-.
