MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

VELOCIDAD MEDIA
No es comun encontrar un movimiento con velocidad cionstante . Lo que es comun es que la velocidad cambiea lo largo de la trayectoria.
En el caso de un automovil de cruces de calles, los semaforos, lo topes y los baches en la ruta impiden matener una velocidad constante.

Ejemplo 1

Para ir al puerto de Progreso en Yucatan que eata a una distancia de 30km al norte de la ciudad de Mexico un automovilista viaja por una carretera a diferentes velocidades:
60km/h durante 0.1 horas
30km/h durante 0.2 horas
60km/h durante 0.3 horas
hasta su llegada cual sera la distancia que recorra para cada tiempo especificado; su velocidad promedio y su velocidad media

Vpromedio=v1+v2...vn/n
Vmedia=d2-d1/t2-t1

Cuando se utiliza solo 2 velocidades (vel. inicial y vel. final)
Vmedia=vi+vf/2
Vpromedio=v1+v2...vn/n
vpromedio=(60km/h)+(30km/h)+(60km/h)/3
vpromedio=150km/h/3
vpromedio=50km/h
vmedia=vi+vf/2
vmedia=(60km/h)+(60km/h)/2
vmedia=120km/h/2
vmedia=60km/h

Cuando d2=30km----d1=12km----t2=0.6h----t1=0.3h
Vmedia= d2-d1/t2-t1=30km-12km/0.6s-0.3s=18km/0.3s=60km/h
d2=30km----d1=6km----t=0.6h----t=0.1h
Vmedia=d2-d1/t2-t1=30km-6km/0.6h-0.1h=24km/0.5h=48km/h

EJEMPLO
Pra un tiempo de 2 a 5 segundos la velocidad varia de 4 a 10m/s ¿Cual seria su desplazamiento?
t1=2 seg
t2=5 seg
vi=4m/s
vf=10m/s
vmedia=vi+vf/2(tf-ti)
vmedia=(4m/s)+(10m/s)/2(5seg-2seg)
vmedia=14/2(3seg)
vmedia=7m/s(3seg)
vmedia=21m/s2

EJEMPLO 3,4

Un cuerpo de 40 kg de masa esta suspendido del extremo de un cable.
¿Cual sera la tencion (Ta) del cable sise jala hacia abajo con una aceleracion de 5m/s2 y cual sera la tencion Tb si se jala con una aceleracion de 5m/s2 hacia abajo.
DATOS
m=40 kg
a=5m/s2
peso=mg=(40 kg)(9.8m/s2)=392N

Como la aceleracion se dirige hacia arriba la fuerza restante es =T-392=(m)(a)
Para Ta se tiene
Ta=392N+40kg(5m/s2)
Ta=392N+200N
Ta=592N

Para Tb se tiene
Tb=392N-40kg(5m/s2)
Tb=392N-200N
Tb=192N

Ejemplo 4
Se tiene un disco del cual se suspenden 2 cuerdas:
2 masas: m1=10kg y m2=15kg
Calcular la tencion de la cuerda y la aceleracion de cada lado

DATOS
m1=10kg (9.8m/s2)=98N
M2=15KG(9.8M/s2)147N
Para el calculo del peso se tiene:
P1=(10kg)(9.8m/s2)=98N
P2=(15kg)(9.8m/s2)=147N

A) Para la masas de 10kg (98n) se aplica una fuerza resultante que debe ser igual a la masa por aceleracionacia arriba
T-98N=(10kg)(a)
B) Para la masa de 15kg (147n) se aplica una fuerza resusltante que debe ser igual a la masa por la aceleracion HACI ABAJO
147n-t=(15kg)(a)
T-98N=10KG(a)
-T+147KG(a)
--------------------------
49N=25KG(a)

a=49kgm/s2/25kg=25 kg
a=1.96 m/s2

T-980n=(10kg)(1.96m/s2)=19.6kgm/s2+98n=117.6n
147n-T=(15kg)(1.96m/s2)
147n-T=-29.4kgm/s2+147n=117.6n

2 UNIDAD "EL PESO"

EL PESO

El peso. Como se dijo en el tema de acelarecion de la gravedad la Tierra ejerce una atraccion sobre todos los cuerpos y les impide una aceleracion promedio de 9.8m/s2. Como el peso de un cuerpo rèpresenta la fuerza con la que la Tierra atrae su masa se tiene:

F=ma

Donde a toma el valor de la aceleracion provocada por la gravedad g. Se tiene que:

P=mg

Donde : P= Peso del cuerpo en newtons o dinas

m=Masa del cuerpo en kilogramos o gramos

g= aAceleracion de la gravedad =9.8m/s2 a 980cm/s2

Ejemplo 1

¿Que aceleracion en m/s2 y en cm/s2 imprime una fuerza de 20 N a un objeto de 10 kg de masa?

Datos: Formula:

F=20N F=(m)(a)

m=10kg despejando

a= a=F/m

a=20kgm/s2/10kg=2m/s2 o 200cm/s2

Ejemplo 2

Calcular la masa de una persona cuyo peso es de 890 N

Datos: Formula:

P=890N(kgm/s2) P=mg

g=9.8m/s2 despejando:

m= m=P/g

m=890kgm/s2/9.8m/s2=90.81kg

fisica 1 ejercicio 1

Una persona suelta una piedra desde una asotea de 8m de altura.
Calcular:
A) Con que velocidad llegara la piedra al suelo
B) Cuanto tiempo llegara en caer al suelo

DATOS:

h=8m
Vi=0
g=9.8m/s2

Vf2 =Vi+2gh
Vf2=2gh
Vf=12,522 m/s =t
Vf2=2gh
Vf2=2(9.8m/s2)(8m)
Vf2=156.8 m2/s2
Vf=raiz 156.8 m2/s2
Vf=12.522m/s
RAIZ2(8)/9.8M/S2=t
h0Vit+1/2gt2
h=1/2gt2
h=gt2/2
2h=gt2
2h/g=t2
RAIZ2h/g=h
t=RAIZ1.633
t=1.278

EJERCICIO 1 FISICA 1

Una piñata que pesa 90N se suspende de dos postes con cuerdas,calcule las tenciones de las cuerdas.
F1/sen 85·=F2/sen 80·=90N/15·
F1/1.00=F2/0.98=90N/0.26
F2=(90N)(0.98)/0.26=339.23
F1=(90N)(1.00)/0.26=346.15N

EJERCICIO2

Dos paredes estan a una distancia de 6 m una de la otra. un objeto cuyo peso es de 1200N esta en el centro de una cuerda y forma angulos de 40· y 30· respectivamente.

T1-sen B=T2-sen A=Fg-C

T1-sen 60·= T2-sen 50·=Fg-sen 70

T1-0.866=T2-0.766=1200N-0.940

T2=(1200N) (0.766)/0.940=977.872N

T1=(1200N) (0.866)/0.940=1105.532N

FUERZA GRAVITACIONAL

Aceleracion de la gravedad los cuerpos en caida libre no son mas que un caso particular del movimiento rectilineo uniformemente acelerado.

Un cuerpo tiene caida libre si desiende de manera perpendicular ala superficie de la tierra y no sufre ninguna resistencia originada por el aire.

La aceleracion de la gravedad siempre esta dirigida hacia (abajo)y se acostumbra representarla con la letra g. Para fines practicos se le da un valor.

g=9.8m/s2

g=980cm/s2

g=32pies

ECUACIONES PARA CAIDA LIBRE

ECUACIONES GENERALES_______________ECUACIONES ESPECIALES

Vf=V1+gt___________________________Vi=0

h=1/2(Vi+Vf)t_________________________Vf=gt

Vf2=Vi2 +2gh__________________________h=1/2Vft

h=Vit+1/2gt2__________________________Vf2=2gh

____________________________________h=1/2gt2

EQUILIBRIO

Para su estudio, la mecanica se divide en estatica, cinematicay dinamica

1. La estatica estudia las fuerzas en equilibrio
2. La cinematica estudia el movimiento sin importar las causas que lo producen
3. La dinamica estudia los movimientos atendiendo las causas que lo producen

EQUILIBRIO:Existe equilibrio en un cuerpocuando las fuerzas que actuan sobre el tienen una suma restanteigual a 0

Fx=0

Fy=0

Existe un equilibrio de fuerzas R=0 _________ -F+f=0___________-50n+50n=0

EXISTEN DOS TIPOS DE EQUILIBRIO

• Equilibrio traslacional
• Equilibrio rotacional

QUE EXISTEN FUERZAS CONCURRENTES EN EL EQUILIBRIO

Si sobre un cuerpo actuan dos o mas fuerzas, y este se encuentra en equilibrio la resultante de las fuerzas debe ser igual a cero

EJEMPLO: Un semaforo esta suspendido de dos soportes las tres fuerzas que actuan a partir del punto comun o son: Fg el peso del semaforoes de 500 n y que actua en linea recta hacia abajo; F1, la tencion de un cable a 45· hacia arriba y a la izquierda, y F2 la tencion de otro cable a 30·hacia arriba y hacia la derecha .

Calculemos grafica y analiticamente las magnitudes de las tenciones

CALCULO ANALITICO

Los angukos internos del triangulo se determinan con los angulos externos complementerios;:despues se aplica la ley de los senos para encontrar las longitudes de los lados AC y BC utilizando los angulos dados en la figura . Luego tenemos que A es igual a 45· B es igual a 60· y C es igual a 75·. Resolvemos por la ley de los senos :

F1= (500n) (sen60·)/sen 75·

F1=(500)(0.866)/0.965=448.70n

A/sen A=B/sen B=C/senC

F1/senB=F2/senA=500N/75·

F1/60·=F2/45·=500N/75·

F1/0.866=F2/0.707=F3/0.965

F2=(500N)(sen 45·)/sen75·

F2=(500N)(0.707)/0.965=366.32N