FISICA 1

FISICA 1

AO DE LA INVERSIN PARA EL DESARROLLO RURAL Y LA SEGURIDAD ALIMENTARIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA INTEGRANTES: Coronado Nizama Liz. Calle Villegas Ronald. Seminario Beltrn Edwin. Silva Ancajima Emilio. Maza Grau Juan. Matas Acedo Edwin. Ramrez Zapata Cesar.PROFESOR: Lic. Darwin Vilcherrez Vilela.

CURSO: Fsica I.

TEMA: Cinemtica

FACULTAD/ESCUELA: Industrial/Ingeniera Industrial

2013

INTRODUCCIN

La cinemtica es la parte de la fsica que estudia el movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen (lo que llamamos fuerzas), limitndose esencialmente, al estudio de la trayectoria en funcin del tiempo. Por lo tanto la cinemtica slo estudia el movimiento en s, a diferencia de la dinmica que estudia las interacciones que lo producen. Si bien sabemos la cinemtica es algo extenso, nuestro principal objetivo es darles a conocer en forma sencilla y practica los diferentes conceptos y ecuaciones, ponindolos en prctica, en distintos problemas que se susciten o tal vez comprobando teoras estudiadas y as poder introducirnos eficientemente en temas y captulos de estudios ms avanzados comprendiendo finalmente una de las bases de la fsica como la CINEMATICA.

DEDICATORIA

A TODAS LAS PERSONAS QUE TIENEN UNA META, UN IDEAL YA LAS QUE COMPARTEN UN SUEOY NO PARAN HASTA QUE SE HAGA REALIDAD

CINEMTICAEs parte de la fsica que estudia el movimiento de los cuerpos, sin interesarnos quien lo origine; siempre y cuando se encuentren en movimiento.

ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL MOVIMIENTO:

1. Sistema de referencia: Es la ubicacin donde se encuentra el observador, y desde donde empieza a realizar las medidas al movimiento del mvil.2. Mvil: Es cualquier cuerpo que est en movimiento.3. Vector de posicin: Es el vector que determina la ubicacin del mvil en cada movimiento.4. Trayectoria: Es el camino que sigue el mvil durante su movimiento.5. Espacio recorrido: Es la longitud de la trayectoria.6.

Desplazamiento: Es el vector que une el punto de partida con el punto llegada, es decir; une el punto inicial (), con el punto final (). Cuya ecuacin es:

7. Distancia: Es el mdulo del vector desplazamiento.

8. Movimiento: Existe movimiento cuando hay cambio de posicin con respecto a un tiempo.9. Velocidad: Magnitud vectorial que mide el movimiento de un cuerpo en un tiempo determinado.

Velocidad Media: Est definido como el desplazamiento sobre el tiempo.

Recuerden:El que mide el movimiento se llama velocidad.

Velocidad instantnea:

10. Aceleracin: Variacin de la velocidad con respecto al tiempo.

Aceleracin media:

Aceleracin instantnea :

MOVIMIENTO EN 1 DIMENSIN

TEN EN CUENTA!NOTA 1:Si la velocidad aumenta en mdulo decimos que el movimiento es acelerado o tambin decimos que la velocidad tiene el mismo sentido a la aceleracin.

Si la velocidad disminuye en mdulo, decimos que el movimiento es desacelerado o tambin decimos que la velocidad tiene sentido opuesto a la aceleracin.

ResumenI.

II.

De (I) Y (II)III.

Movimiento Rectilneo Uniforme (MRU)

Es un movimiento lineal en el cual la velocidad es constante y la aceleracin es nula; es decir, es un movimiento en el cual se recorren espacios iguales en tiempos iguales.

De (I)

Movimiento Rectilneo Uniformemente Variado (MRUV)

Es un movimiento lineal en el cual varia la velocidad dando origen a una aceleracin, la cual es constante.

De (II)

De (I)

De (III)

CADA LIBRE

Se les llama as, porque son movimientos que se dan exclusivamente por accin de la gravedad. Aqu despreciamos la fuerza del aire.

SABIAS QUE:En este movimiento si hay aceleracin pero de la gravedad que es 9.81m/s2.

Mtodo Vectorial

1)

2) Para este caso se emplearn las siguientes condiciones:

Si el cuerpo asciende.

Si el cuerpo desciende.

Si el cuerpo se encuentra por encima del nivel de referencia.

Si el cuerpo se encuentra por debajo del nivel de referencia.

Siempre ser negativa; pues es el vector que siempre se dirige hacia el centro de la tierra.

MOVIMIENTO COMPUESTO

Es la combinacin de dos o ms movimientos en simultneo. El MRUV o Cada Libre para el eje Y, y para el eje X es el MRU

Ejemplo:Este seor trata de cruzar nadando un ro. La corriente del ro va hacia la derecha. El seor har dos movimientos en simultneo al tratar de cruzar, uno para ir directo hacia el punto B y otro realizado por accin de la velocidad de la corriente del ro. Estas dos velocidades generan una resultante. sta resultante nos da la direccin de hacia dnde se realizar el movimiento (De A hacia C).

MOVIMIENTO SEMIPARABLICOSe realiza dos movimiento en simultneo (en el eje X y en el eje Y). Se le llama semiparablico porque la trayectoria descrita tiene esa forma.

Como vemos en la figura, el observador es quien ve el movimiento semiparablico.

MOVIMIENTO PARABLICO

Se realiza dos movimiento en simultneo (en el eje X y en el eje Y). Se le llama as porque la trayectoria descrita tiene forma de parbola.

En el eje Y:

En el eje X:

, para que el alcance d sea mxima,

EJERCICIOS: CINEMTICA1. Una persona pasa debajo de un poste con una velocidad de 2m/s a una distancia de 4m se encuentra un insecto que camina a su encuentro con una velocidad de 0.2m/s. Calcular el tiempo que demora la sombra de la persona en alcanzar al insecto.

Por relacin entre tringulos podemos decir:

Si deseamos hallar la velocidad de la sombra:

2. Un ladrn corre con una velocidad constante de 5m/s pasa frente a un polica y este empieza a seguirlo con una aceleracin de 2m/. Luego de cunto tiempo lograr alcanzarlo?

Para el ladrn tenemos lo siguiente:

Y para el polica:

Pero la velocidad inicial del polica es cero

Ya que los espacios recorridos deben ser los mismos as como el tiempo:

3. Un tren viaja a una velocidad de 20m/s pasa un tnel en 11s cuya longitud del tnel es 40m. Hallar la longitud del tren.

Utilizando la frmula:

4. Un tren viaja a una velocidad constante de 20 m/s, pasa un tnel en 11s cuya longitud del tnel es de 200 m. Calcular la longitud del tren?

Solucin:Por ser su velocidad constante es un Movimiento Rectilneo Uniforme, se utiliza la siguiente frmula:

Reemplazando valores:

5. Un tren pasa por un tnel de longitud de 80 m, la parte delantera del tren ingresa al tnel con una velocidad de 10 m/s y la parte posterior ingresa con una velocidad de 30 m/s y cuando sale del tnel la parte posterior del tren sale con una velocidad con 50 m/s. Hallar la longitud del tren.

Solucin:Como su velocidad est variando, se realiza un Movimiento Rectilneo Uniformemente Variado, se utiliza la siguiente formula:

METODO VETORIAL:6. Un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de 30 m/s. Determinar despus de cunto tiempo adquiere una velocidad de 50 m/s, y una velocidad de 10 m/s, cuando va cayendo.

La velocidad en su punto ms alto es 0

a) Hallamos el tiempo escalarmente:

b) Hallamos el tiempo vectorialmente:Si nos damos cuenta, cuando desarrollamos por el Mtodo Vectorial, la VF es negativa. Esto se debe a que esta velocidad se dirige hacia abajo

Del ejercicio anterior:

Por el ejercicio anterior tenemos:

a) Escalarmente:b) Vectorialmente:

7. Un cuerpo es lanzado hacia arriba con una velocidad de 40 m/s. Determine despus de cunto tiempo estar el cuerpo 30 m debajo del punto de lanzamiento.

Vectorialmente:La altura se define como 30 m negativo por lo que se encuentran por debajo de la lnea de referencia, ubicada horizontalmente desde donde parte el cuerpo (lnea punteada de color rojo)

MOV. PARABOLICO8. Determinar cunto es la velocidad en el punto P.

Para el eje X:

Para el eje Y:Al principio la esfera no tiene velocidad en el eje y

Adems:

Y por lo tanto:

Obteniendo que la resultante de las velocidades es:

9. Un proyectil se lanza con una velocidad inicial formando un ngulo y logra un alcance horizontal, si se duplica su ngulo de tiro con la misma velocidad y logra el mismo alcance horizontal. Determinar .

Solucin:

De la frmula: y de: , tenemos que: . Con esta frmula podemos igualar alcances. Para el segundo alcance slo necesitamos doblar el ngulo, es decir, tenemos:

Los ngulos complementarios siempre tienen el mismo alcance

CONCLUSIONES

Hemos aprendido que la cinemtica es la rama de la fsica que se encarga de estudiar y analizar el estado de movimiento los cuerpo. Sabemos ahora que se utiliza un sistema de coordenadas para describir las trayectorias, denominado Sistema de Referencia, en funcin del tiempo. El estudio de la cinemtica se basa teniendo en cuenta el Movimiento de una partcula la cual presenta caractersticas importantes como la velocidad de, la rapidez y la aceleracin.As de acuerdo a la trayectoria podemos encontrar el MRU cuya trayectoria es una lnea recta, Movimiento Parablico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parbola, Cada Libre, Movimiento Semiparablico, etc.As tambin con los ejercicios propuestos hemos sido capaces d reconocer cundo se utilizan las propiedades y frmulas dadas y cmo en la vida diaria se presenta este gran tema titulado Cinemtica.

NDICECINEMTICAINTRODUCCIN2DEDICATORIA3ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL MOVIMIENTO:4MOVIMIENTO EN 1 DIMENSIN6Movimiento Rectilneo Uniforme (MRU)7Movimiento Rectilneo Uniformemente Variado (MRUV)8CADA LIBRE10Mtodo Vectorial11MOVIMIENTO COMPUESTO11MOVIMIENTO SEMIPARABLICO12MOVIMIENTO PARABLICO13EJERCICIOS: CINEMTICA15CONCLUSIONES23

Pgina 9

H max

X

Y

Z

(+)

(-)

(-)

(-)

V

V

g

g

H(+)

H(-)

Nivel de referencia.

MRUV

MRU

A

B

C

d

Hmax

TextoTextoTextoTextov(+)

v(+)

a(+)

v(+)

v(+)

a(-)