TEMAS DE FÍSICA

martes, 30 de abril de 2013

EQUILIBRIO TRASLACIONAL

Un cuerpo se encuentra en equilibrio traslacional cuando la sumatoria de todas las componentes en X es igual a 0 y todas las componentes en Y es igual a 0.

Cuando un cuerpo esta en equilibrio traslacional no tiene fuerza resultante actuando sobre el.

Primera Ley de Equilibrio:
Un cuerpo se encuentra en equilibrio si y sólo si la suma vectorial de las fuerzas que actúna sobre el es igual a 0.

Fx=Ax+Bx+Cx+Dx.......=0
Fy=Ay+By+Cy+Dy.......=0

LEYES DE NEWTON (FUERZA)

Las leyes de Newton, también conocidas como leyes del movimiento de Newton,1 son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la mecánica, en particular, aquellos relativos al movimiento de los cuerpos.

La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercía, nos dice que si sobre un cuerpo no actua ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m a

La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

domingo, 10 de marzo de 2013

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO

Este movimiento se presenta cuando un móvil con trayectoria circular aumenta o disminuye en cada unidad de tiempo su velocidad angular en forma constante, por lo que su aceleración angular permanece constante.
Velocidad angular instantánea
La velocidad angular instantánea representa el desplazamiento angular efectuado por un móvil en un tiempo muy pequeño que tiende a cero.
Aceleración angular
La aceleración angular se define como la variación de la velocidad angular con respecto al
tiempo.
Su ecuación esta definida de la siguiente manera:
t
ωf
ωi
α
−
=
donde: Unidades
α (alfa) = aceleración angular rad/s2
ωf = velocidad angular final rad/s
ωi = velocidad angular inicial rad/s
t = tiempo s

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

Movimiento circular uniforme

En física, el movimiento circular uniforme describe el movimiento de un cuerpo atravesando, con rapidez constante, una trayectoria circular.

Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad no lo es: La velocidad, una magnitud vectorial, tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esta circunstancia implica la existencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.

TIRO HORIZONTAL

El tiro horizontal es el movimiento que realiza un objeto cuando es lanzado horizontalmente desde una cierta altura. Es un caso de composición de dos movimientos perpendiculares, uno con movimiento rectilíneo y uniforme(MRU) sobre el eje X y otro movimiento rectilíneo uniformemente acelerado(MRUA) sobre el eje Y.
2. Da dos ejemplos de tiro horizontal: Cuando se tira una flecha con un arco. Una pelota que de una mesa hacia el suelo.
3. ¿Qué es una parábola?: Es la sección cónica resultante de cortar un cono recto con un plano paralelo a su generatriz.
4. ¿La trayectoria de un tiro horizontal es una sección de parábola? ¿Por qué?: Si, porque hace dos movimientos, el horizontal (MRU) y el vertical (MRUA) y forma una parábola.
5. ¿Cuál es el valor de la aceleración de un tiro horizontal de un objeto cerca de la superficie de la tierra? ¿Por qué?: 9.81 m/s2 porque ese es el valor de la gravedad de la Tierra con el que el objeto cae en el eje y.

TIRO PARABÓLICO

Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.

Puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos: un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

Hay dos ecuaciones que rigen el movimiento parabólico:

$\mathbf{v_0} = v_0 \, \cos{\phi} \, \mathbf{i} + v_0 \, \sin{\phi} \, \mathbf{j}$
$\mathbf{a} = -g \, \mathbf{j}$

donde:

$v_0 \,$ es el módulo de la velocidad inicial.

$\phi \,$ es el ángulo de la velocidad inicial sobre la horizontal.

$g \,$ es la aceleración de la gravedad.

La velocidad inicial se compone de dos partes:

$v_0 \, \cos{\phi}$ que se denomina componente horizontal de la velocidad inicial.

En lo sucesivo $v_{0x} \,$

$v_0 \, \sin{\phi}$ que se denomina componente vertical de la velocidad inicial.

En lo sucesivo $v_{0y} \,$

Se puede expresar la velocidad inicial de este modo:

$\mathbf{v_0} = v_{0x} \, \mathbf{i} + v_{0y} \, \mathbf{j}$ : [ecu. 1]

Será la que se utilice, excepto en los casos en los que deba tenerse en cuenta el ángulo de la velocidad inicial.

Ecuación de la aceleración

La única aceleración que interviene en este movimiento es la constante de la gravedad, que corresponde a la ecuación:

$\mathbf{a} = -g \, \mathbf{k}$

que es vertical y hacia abajo.

Ecuación de la velocidad

La velocidad de un cuerpo que sigue una trayectoria parabólica se puede obtener integrando la siguiente ecuación:

$\begin{cases} \mathbf{a} = \cfrac{d\mathbf{v}}{dt} = -g \mathbf{j} \\ \mathbf{v}(0) = v_{0x}\mathbf{i}+v_{0y}\mathbf{j} \end{cases}$

La integración es muy sencilla por tratarse de una ecuación diferencial de primer orden y el resultado final es:

$\mathbf{v}(t) = v_{0x}\mathbf{i}+(v_{0y}-gt)\mathbf{j}$

TIRO VERTICAL

TIRO VERTICAL: El tiro vertical corresponde al movimiento que se da en una partícula que es arrojada hacia arriba desde una determina posición. La fórmula de tiro vertical relaciona una altura inicial determinada, una velocidad inicial y una altura final. Existe aceleración y es la de la gravedad.

La fórmula de tiro vertical se puede comparar con la de movimiento uniforme variado, la diferencia en la fórmula de tiro vertical que la aceleración es constante y es la de la gravedad. En el tiro vertical no existe desplazamiento en el eje x.

La partícula es arrojada a una determinada velocidad y a medida que la partícula asciende la velocidad disminuye hasta transformarse en velocidad cero cuando llega a su altura máxima. A partir de ese punto la partícula comienza a caer y su velocidad comienza a aumentar, pero se utiliza el signo negativo en la velocidad para indicar que la partícula se encuentra en descenso.

El tiempo de vuelo de una partícula es el tiempo que se encuentra en el aire, ósea el tiempo que tarda en alcanzar la altura máxima y retornar a la tierra.

CARACTERÍSTICAS:

v Nunca la velocidad inicial es cero.

Z Cuando el objeto alcance su altura máxima su velocidad en este punto es cero, mientras el objeto está de subida el signo de la velocidad es positivo y la velocidad es cero en su altura máxima, cuando comienza el descenso el signo de la velocidad es negativo.

vLa velocidad de subida es igual a la de bajada pero el signo de la velocidad al descender es negativo.

Las fórmulas de tiro vertical: son las siguientes:

Vf= Vi – gt

Vf²= Vi² - 2 gh

H= Vi t – g.t²/2

T subida= Vi/g

H Max= Vi²/2g