PROBLEMAS DE(M.R.U)

ejercicios...

1.un carro de juguete que se mueve con rapidez constante completa una vuelta alrededor de una pista circular (una distancia de 200 metros) en 25 seg.

a) Cual es la rapidez promedio?

b) Si la masa del auto es de 1,5 kg. Cual es la magnitud de la fuerza central que lo mantiene en un circulo?

Despejamos el radio

2.Una patinadora de hielo de 55 kg se mueve a 4 m/seg.. Cuando agarra el extremo suelto de una cuerda, el extremo opuesto esta amarrado a un poste.

Después se mueve en un circulo de 0,8 m de radio alrededor del poste.

a) Determine la fuerza ejercida por la cuerda sobre sus brazos.

T = 1100 Newton

b) Compare esta fuerza con su peso.

3.Un astronauta está girando en una centrífuga de 5.2 m de radio. a) ¿Cuál es su velocidad si la aceleración es de 6.8 g?; b)¿Cuántas revoluciones por minuto se requieren para producir ésa aceleración?.

a) Se sabe que el valor de g es el de la aceleración de la gravedad (9.8 m/s^2). Entonces:

b) El período T se encuentra:

Por definición: 1 revolución se da en 1.75 s, entonces:

En el movimiento circular general, al inverso del período se le conoce como frecuencia.

donde f es la frecuencia (número de vueltas por unidad de tiempo) y sus unidades son 1/s.

LINEA DE TIEMPO..

• que es una linea de tiempo y para que sirve?

una linea de tiempo es una representación gráfica de periodos cortos, medianos o largos (años, lustro, décadas, siglos) en dicha linea podemos representar la duración de los procesos, echos,acontecimientos y darnos cuenta como suceden al mismo tiempo, cuanto tiempo dura, como se relaciona y en que momento se produjeron.

•  como elaboras una linea de tiempo?

para elaborar un linea de tiempo, primero deberás leer previamente una unidad temática, seleccionar los aspectos que necesitas representar y registrar el momento en el cual ocurrieron. toma en cuenta que dichos aspectos pueden referirse al inicio o final de una guerra al año que se decreta una ley o se inventa una maquina, al periodo que se abarca una revolución, al momento que auge de una corriente de pensamientos al lapso de tiempo que comprende el desarrollo de una manifestación cultural como el cristianismo o bien, un sistema económico- como el capitalismo, entre muchos mas.

VELOCIDAD LINEAL..

la velocidad lineal es la velocidad que tiene un cuerpo cuando se mueve en una trayectoria rectilínea. Se mide en distancia/tiempo ==> m/s y Es lo que se tarda en recorrer un espacio en línea recta.Esta velocidad resulta de dividir la longitud del arco descrito por el móvil y el tiempo empleado en ello. La velocidad lineal se puede representar por un vector tangente a la circunferencia descrita, y cuyo módulo o intensidad es: 

Siendo:

Vt la velocidad tangencial.
I la longitud del arco descrito por el móvil.
t el tiempo empleado en el movimiento.

La velocidad lineal se relaciona con la velocidad angular de la siguiente forma:

V= ωR

La relación entre el radio y la velocidad lineal es directamente proporcional.

Por esa razón, los LEDs que se encuentran en el exterior, al tener mayor radio, tienen mayor velocidad lineal que los que se encuentran en el interior del disco, (más próximos al centro), dado que la velocidad angular es la misma en todos los puntos del disco. 

ejemplo..

Bueno la formula de la velocidad es la siguiente: 

V = d / t 

Donde V= velocidad d=distancia t= tiempo 

Un ejemplo seria: 

Un carro recorre la distancia de 5 km en 3 horas, cual es la velocidad de dicho automovil: 
Aplicamos una regla de 3: 
5 km = 3 horas 
x = 1 hora 

x= 5/3 
x= 1.6666 

Por lo que la velocidad del carro es de 1.6666 km/h.

VELOCIDAD ANGULAR..

La velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega ω. Su unidad en el Sistema Internacional es el radian por segundo (rad/s).

Aunque se la define para el movimiento de rotación del sólido rígido, también se la emplea en la cinemática de la partícula o punto material, especialmente cuando esta se mueve sobre una trayectoria cerrada (circular, elíptica, etc.).

Para un objeto que gira alrededor de un eje, cada punto del objeto tiene la misma velocidad angular. La velocidad tangencial de cualquier punto es proporcional a su distancia del eje de rotación. Las unidades de velocidad angular son los radiales/segundo. ×10^{{{1}}}

de modo que su valor instantáneo queda definido por la derivada:

En un movimiento circular uniforme, dado que una revolución completa representa 2π radiales, tenemos:

donde T es el período (tiempo en dar una vuelta completa) y f es la frecuencia (número de revoluciones o vueltas por unidad de tiempo).de modo que

FORMULA DEL MOVIMIENTO PARABÓLICO O LANZAMIENTO..

Cuando un objeto es lanzado con cierta inclinación respecto a la horizontal y bajo la acción solamente de la fuerza gravitatoria su trayectoria se mantiene en el plano vertical y es parabólica.

Úntese que estamos solamente tratando el caso particular en que factores como la resistencia del aire, la rotación de la Tierra, etc., no introducen afectaciones apreciables. Vamos a considerar también que durante todo el recorrido la aceleración debido a la gravedad ( g ) permanece constante y que el movimiento es sólo de traslación.

Para facilitar el estudio del movimiento de un proyectil, frecuentemente este se descompone en las direcciones horizontal y vertical. En la dirección horizontal el movimiento del proyectil es rectilíneo y uniforme ya que en esa dirección la acción de la gravedad es nula y consecuente, la aceleración también lo es. En la dirección vertical, sobre el proyectil actúa la fuerza de gravedad que hace que el movimiento sea rectilíneo uniformemente acelerado, con aceleración constante.

Sea un proyectil lanzado desde un cañón. Si elegimos un sistema de referencia de modo que la dirección Y sea vertical y positiva hacia arriba, a _y = - g y a _x = 0. Además suponga que el instante t = 0, el proyectil deja de origen (X _i = Y _i = 0) con una velocidad V_i.

Si Vi hace un ángulo qi con la horizontal, a partir de las definiciones de las funciones sen y cos se obtiene:

V_xi = V_i cos θ
Vyi = V_i sen θ_i

Como el movimiento de proyectiles es vi-dimensional, donde a_x = 0 y a_y = -g, o sea con aceleración constante, obtenemos las componentes de la velocidad y las coordenadas del proyectil en cualquier instante t, con ayuda de las ecuaciones ya utilizadas para el M.R.U.A. Expresando estas en función de las proyecciones tenemos:

X = V_xit = Vi cos θ_i t
y = V_yi t + ½ at²
V_yf = V_yi + at
2ay = V_yf² - V_yi²

Si un proyectil es lanzado horizontalmente desde cierta altura inicial, el movimiento es se mi-parabólico.

Las ecuaciones del movimiento considerando Vyi = 0 serían:

X = V_xi t

y = y_o - ½ gt²

Recomendamos la realización de la práctica virtual Movimiento bajo la aceleración constante de la gravedad, donde se puede estudiar tanto el movimiento parabólico como el se mi-parabólico.

Combinando las ecuaciones arriba explicadas para el movimiento parabólico podemos algunas obtener ecuaciones útiles:

- Altura máxima que alcanza un proyectil:

- Tiempo de vuelo del proyectil:

- Alcance del proyectil :

Atendiendo a esta última ecuación, invitamos al lector a demostrar que para una velocidad dada el máximo alcance se logra con una inclinacion de 45o respecto a la horizontal.

En la página web Proyectil Monotipo el estudiante interesado puede encontrar información adicional acerca de los temas tratados en este epígrafe.

MECÁNICA..

es la parte de la física; que se ocupa principalmente del estudio del movimiento de los efectos producidos por la fuerza y de la energía bajo su forma potencial y cinemática. para su estudio se divide en cinemática.

cinemática..

se ocupa del estudio del movimiento de los cuerpos  sin considerar la causa que produce el movimiento.

dinámica..

se ocupa del estudio del movimiento de los cuerpos pero teniendo en cuenta la causa que lo produce; la fuerza y la masa del cuerpo que se encuentra.

estática..

examina las condiciones de equilibrio que deben tener los cuerpos al ser aplicadas fuerza

DESPEJES..

Para poder seguir continuando con los siguientes temas abordaremos un tema que hemos considerado importante ya que fue un factor  de dificultad que se presento  durante este semestre.

Los despejes;

Como a lo largo del  semestre nos dimos cuenta de que este es una de las dificultades que se presentaron, a continuación explicaremos como hacerlo.

Para empezar

¿Qué es  despejar?

Despejar es un proceso que consiste en modificar una ecuación hasta que la variable o incógnita que uno necesite quede aislada en uno de los miembros de la igualdad.

Ahora conozcamos  las partes de una ecuación para poder identificarla mejor.

X0=Xi+(Y.T)

X0 (primer termino)

Xi+(Y.T)(segundo termino)

Ya teniendo conocimiento de las partes de una ecuación ahora si pasemos al despeje.

Primer paso: Identifiquemos o seleccionemos la variable que deseamos despejar.

Despejemos Y

Segundo paso: Para poder despejar  tenemos que pasar las variables que ya no utilizaremos al primer miembro ya que la variable a despejar esta en el primer miembro.

Cabe recordar que se deben cumplir las siguientes reglas:

Si la variable esta sumando  pasara restando.

Si la variable está restando pasa sumando

Si la variable está multiplicando pasa dividiendo.

Si la variables está dividiendo pasa multiplicando.

En la ecuación como T esta multiplicando a Y entonces pasa dividiendo.

X0/T=Xi+Y

Ahora como la X0 esta sumando pasa restando al primer miembro.

X0-Xi/T=Y

 Aqui le dejamos un video por si se les hace mas dificil..

Así es como despejamos cualquier tipo de  ecuación.