Trabajo De Física

Geraldine Trujillo Amaya 11-1

La Cinemática

La cinemática (del griego κινεω, kineo, movimiento) es la rama de la física que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos

sin considerar las causas que lo originan (las fuerzas) y se limita, esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. La aceleración es el ritmo con el que cambia la

velocidad. La velocidad y la aceleración son las dos principales magnitudes que describen cómo cambia la posición en función

del tiempo.

Movimiento Rectilíneo Uniforme

Los movimientos rectilíneos, que siguen una línea recta, son los movimientos más sencillos. Movimientos más

complicados pueden ser estudiados como la composición de

movimientos rectilíneos elementales.

1.- John fue en su coche a la tienda a comprar la cena; Jane llama a John a su teléfono para preguntarle si tardará mucho en llegar porque ella tiene mucha hambre. 12 minutos después llega John a su casa con la cena. ¿A qué distancia de la casa se encontraba John cuando recibió la llamada? Ten en cuenta que el auto de John llevaba una velocidad de 120 km / h.Datos:v = 120 km / h = 2 km / minutost = 12 minutosd = xFórmula:d = v * tSustitución y resultadod = 2 km / minuto * 12 minutosd = 24 km

2-El auto nuevo de John se desplaza con movimiento rectilíneo uniforme, ¿cuánto tardará en recorrer 258 kilómetros si se desplaza con una velocidad de 86 kilómetros por hora?Datos:v = 86 km / hd = 258 kmt = xFórmula:t = d / vSustitución y resultados:t = 258 km / h 86 km / ht = 3 h

Movimiento Uniforme Acelerado

El movimiento uniforme acelerado (MUA) es aquel movimiento donde la aceleración que se ejerce sobre un cuerpo es constante (en magnitud y dirección)

en todo el recorrido, es decir, la aceleración es constante. El movimiento uniformemente acelerado (MUA) presenta tres características

fundamentales:

. La aceleración siempre es la misma es decir es constante . La velocidad siempre va aumentando y la distancia recorrida es proporcional al

cuadrado del tiempo. · El tiempo siempre va a continuar, y no retrocederá debido a que es la variable

independiente Esto significa que aun tiempo doble, la distancia será 4 veces mayor. (2s)2 = 4 veces

mayor. A un tiempo triple la distancia será 9 veces mayor. (3s)2 = 9 veces mayor

Ejemplos

1-Un cuerpo que se acelera a 2m/s* va, en cierto instante, a una velocidad de 20m/s. Si parte del reposo, ¿Cuanto tiempo ha sido acelerado?

Datos: a=2 m/s* v0=0 vf=20m/s

Procedimiento: a=vf-v0 / T ta=vf t=vf/a t=20m/s / 2 m/s* t=10 seg.

2-¿Que aceleración alcanzará un automóvil en una distancias de 1000metros si los recorre en 10 seg y parte del reposo? datos: a=? x=1000m t=10 seg v0=0

procedimiento: x=(vf+v0 /2)t x=(vf/2)t 2x=(vf)t 2x/t= vf 2(1000m)/10 seg.= vf 2000m/10 seg= vf vf=200 m/s

--------------- a=vf-v0/t a=2000m/s / 10 seg a=20 m/s* nota: el "*" representa el exponente dos

Caída Libre

se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Esta definición formal excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor

o menor medida por la resistencia aerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo es frecuente también referirse

coloquialmente a éstas como caídas libres, aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general despreciables.

El concepto es aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad, como un disparo vertical; o a cualquier objeto (satélites naturales o artificiales, planetas, etc.) en órbita alrededor de un cuerpo celeste.

Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen las trayectorias geodésicas en el espacio-tiempo descritas en la teoría de la relatividad general.

Ejemplos1- v2 = v 2i+ 2 gd = (3.5m/s)2 + 2(9.8m/s2)(800m) v = raí z 15,698.25 m2/s2 = 125.29 m/s Ahora calculamos el tiempo. v = vi + gt t= v-vi / g = 125.29 m/s - 3.5 m/s / 9.8 m/s2= 12.42 s

2-¿Cuál será la velocidad del cuerpo 2 segundos después del lanzamiento?Datos:v0 = 30 m / sg = 10 m / s2Fórmulasv = v0 + g * tg = -10 m / s2Substitución y resultadov = 30 m / s – 10 m / s2 * 2.0 sv= 10 m / s

b) ¿Cuánto tarda el cuerpo en llegar al punto más alto de su trayectoria?Datos:En el punto más elevado tenemos que la velocidad es igual a 0v = 0Fórmula:v = v0 + g * tt = v0 gSustitución y resultado30 m / s10 m / s2t = 3 s

Movimiento Semi Parabólico

El movimiento de parábola o semi parabólico (lanzamiento horizontal) se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y la caída libre de un

cuerpo en reposo.

El movimiento semi parabólico es el movimiento horizontal que realizan diferentes objetos, el ejemplo más claro de este movimiento es el lanzamiento de un proyectil, parte

con una velocidad 0.

1-posición x = vi . t Reemplazo datos x = 167m/sg . 20sg entonces x = 334m Altura y = g . t2 / 2 Reemplazo datos y = 10m/sg2 . (20sg)2 / 2 entonces y = 10m/sg2 . 400sg2 / 2 por tanto y = 400m / 2 o sea y = 200m

PRIMER PROBLEMA : ......□→→V = 420 km/h ......│..● ......│.....● ......│.........● ......│...........● h=3500m........● ......│...............● ......│.................●.... ......│..................● ...._│___________●_______ ......│-------e-----------│ 2- Primero analizamos el Movimiento Vertical de caída libre, para calcular el tiempo de caída ...... Datos.- Velocidad inicial ...........Vo = 0 altura de caída ..............h = 3500 metros aceleración de caída......g = 9,8 m/s2 tiempo de caída ............ t = ? Aplicaremos : h = Vo . t + 1/2 g . t*2 reemplazando valores : 3500 = 0 + 1/2 ( 9,8 ) ( gt )*2 3500 = 4,9 t*2 .........3500 t*2 = ------- ..........4,9 t*2 = 714.29

t = 26,73 segundos........DATO (1)

Movimiento 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.

En realidad, cuando se habla de cuerpos que se mueven en un campo gravitatorio central (como el de La Tierra), el movimiento es elíptico. En

la superficie de la Tierra, ese movimiento es tan parecido a una parábola que perfectamente podemos calcular su trayectoria usando la

ecuación matemática de una parábola.

Ejemplos

Movimiento Circular

El movimiento circular (también llamado movimiento circunferencial) es el que se basa en un eje de giro y

radio constante, por lo cual la trayectoria es una circunferencia. Si además, la velocidad de giro es

constante (giro ondulatorio), se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de

movimiento circular, con radio y centro fijos y velocidad angular constante.

w=2¶rad/t= 2¶rad/ 31,536,000 s = 1.9924 x 10-7 rad/s Sustituyendo este valor y el del radio. r=1.5 x 108 km vt= (1.9924 x 10 -7 rad/seg) (1.5 x 108 km ) vt= 30 km/s aprox. 108,000 km/ h Por último calculamos la aceleración centrípeta. ac=( 30 hm/s )2 / 1.5 x 108 km = 6 x 10 -6 km / s2 = 6 x 10 -3 m/s

URL del artículo: http://www.ejemplode.com/37-fisica/495-ejemplo_de_movimiento_circular_uniforme_(mcu).html

2-la velocidad angular. La fórmula era ω = 2π / T

Si en vez de T hubiese 2T (porque el periodo se duplica) ¿cómo queda la nueva velocidad angular?

ω' = 2π / 2T = π / T rad/sO, lo que es lo mismo, se queda a la mitad de lo que era

originalmente