Estudio del movimiento

Cap 1Estudio del Movimiento

PHSC2004Prof. Franklin Rivera

Prof. Franklin Rivera

Física• La Física es la ciencia dedicada al estudio de las

fuerzas que se dan en la naturaleza, en el más amplio sentido de la búsqueda del conocimiento

• La física es una ciencia fundamental que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia, la energía y sus interacciones.

• la matemática es el idioma en que se puede expresar con mayor precisión lo que se dice en física.


Fundamentos de Física• Las leyes fundamentales incluyen fuerza,

velocidad, volumen y aceleracion.• Existen tres aspectos basicos del universo

material– Espacio, tiempo y materia

• Longitud, tiempo y masa

• Todas estas medidad las veremos en dos sistemas– Sistema métrico y sistema ingles


Sistemas de Medidas


Medida Métrico Ingles

Distancialongitud

Metro Pie, pulgada yarda

Volumen Litro Barril, galón, quarto, pinta, tasa, cd, cdt

Masa Gramo Slug

Tiempo Segundos,

Sistemas de MedidasÁrea

Metro cuadrado m2 Pie o pulgada cuadrada ft2

VolumenMetro cubico m3 Pie cubico ft3

TemperaturaGrados Celsios (C ) y Ferenheigh (F )


Sistemas de medida• El sistema métrico decimal es un sistema de medida

que utiliza prefijos antez de la base. ( vol, dist, etc.) • Los múltiplos y submúltiplos de cada unidad de

medida están relacionadas entre sí por múltiplos o submúltiplos de 10.

Prefijos Métricos Comunes y Múltiplos de Unidades


Conversion de Unidades

• El ser humano constantemente hace conversiones de unidades como parte de su diario vivir.

• Las conversiones son una herramienta muy util cuando necesitamos saber la medida o magnitud de algo en cierta unidad.

• Utilizaremos los factores de conversion y una calculadora si es necesario.


Velocidad

• Razón de movimiento• Razón de cambio de distancia desde un punto

de referencia• Distancia recorrida por un lapso de tiempo• Esta dada por:Sistema metrico Sistema ingles metros por segundo Pies por segundoKilometros por segundomillas por hora


Velocidad• Se dice que es la misma definición de rapidez

pero con una dirección en particular.• La velocidad esta dada por un vector• Tiene la mismas unidades de Speed• Cantidades que no tienen dirección son

conocidas como Scalar.


Vectores

• Velocidad es un ejemplo de de cantidad física conocida como Vector

• Los vectores tienen magnitud y dirección• Las cantidades que no tienen dirección son

llamadas scalars– Ej

Masa, tiempo y volumen


Vectores

• Cuando un objeto se mueve hacia una direccion y luego regresa por la misma linea, se dice que es – direccion positiva hacia delante,– direccion negativa en el regreso o hacia atras.

• El signo + se utilzara cuando es positiva y el signo – cuando sea negativa


Vectores

• Los vectores se representan con flechas según su dirección

• El tamaño determinará la velocidad que será proporcional a su magnitud

• Las flechas son colocadas en la forma “tip to tail” para presentar dirección de varios vectores y sus direcciones.


Vectores


Vectores• Vectores en una misma dirección (paralelos)

pueden se sumados• Vectores en direcciones opuesta se cancelan o

se restan la magnitud del opuesto• Vectores en posiciones no paralelas deben ser

manejados según sea el caso • Deben representarse corréctamente con

longitud y vector resultante de otros componentes


Vectores no paralelos

El encuentro de los vectores de cada auto al encontrarse genera un vector resultante y este puede ser calculado


http://cummingssci.com/images/animations/car_crash.wmv

Vectores


Acceleración (a)

• Rapidez de velocidad, cambio de velocidad por cambio de tiempo

• Aceleracion es un vector con cantidad de magnitud y dirección

a = Δv Δ t a = m/s2 ft/s2

mph/sProf. Franklin Rivera

Acceleración (a)

• La relación entre vector y aceleración es la misma que velocidad y desplazamiento

• Aceleración representa cuan rápido es el cambio de velocidad

• Velocidad representa cuan rápido es el cambio de desplazamiento

a = vf - vi

tf - tiProf. Franklin Rivera

Acceleración


Desaceleracion

• Cuando un objeto baja su velocidad se dice que desacelera o que pierde aceleracion.

Ej, Un automovil en movimiento se apago su motor y su velocidad disminuyo hasta que se detuvo, desde una velocidad de 25m/s en 5 seg. Su aceleracion seria.

a = Δv = 0 m/s – 25m/s = -5 m/s2

Δ t 5seg


Caida libre (g)

• Caida Libre; Es un de los ejemplos mas importante relacionados a aceleracion.

• Caida libre: se dice que solo la fuerza gravitacional actúa sobre el objeto

• Su aceleración es constante y su magnitud se representa como.

g = 9.8 m/s2 ó 32 ft/s2 ó 22 mph/s

Por cada 19.6 m/s2 se dice que son 2gProf. Franklin Rivera

Aceleración Gravitacional

• Significa que por cada segundo que pasa, la velocidad varia en 9.80665 m/s

• Valor: 9.8 m/s2

• Esta se debe a la atracción de la fuerza de gravedad de la tierra hacia el centro de ella.


Aceleración centrífuga

• Este concepto incluye cambios en dirección de movimiento y velocidad.

• Un ejemplo sería un vehiculo transitando por un curva.

• Se utilzan flechas para representar esos cambios de dirección

• Utilizaremos le regla de “tip to tail” para representar esos cambios de Δv


Aceleración centrífuga

• Alguos ejemplos de aceleración centrífuga


Aceleracion centrifuga

• El radio del segmento de una curva es de 20 metros y el vehículo a velocidad constante de 10m/s recorre la curva. Cual seria su aceleración


Tipos de Movimiento Simples

• Velocidad Cero: No ocurre movimiento. Un cuerpo simple y fijo en el espacio y aceleración de cero

• Velocidad Constante: Movimiento uniforme. Elcuerpo se mueve a velocidad constante en una dirección fija y aceleración de cero

• Aceleración Constante: Movimiento a aceleración continua la cual cambia a razón fija de distancia y tiempo. Ejemplo de esto sería la caida libre (g).


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