FISICA I



FISICA I



*Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.-En este movimiento la aceleración es constante

Formulas:

Esta primera fórmula nos relaciona espacio-tiempo


La segunda fórmula nos relaciona velocidad- tiempo


L a tercera formula nos relaciona velocidad- espacio

Donde :

a= Aceleración, desaceleración………
=Velocidad inicial……………………….m/s,cm/s,km/h, ft/s, millas
=Velocidad final ………………………… m/s
S= Desplazamiento, distancia, longitud, altura……metro(m),cm,km ft, millas
t= tiempo………………………………………… segundo(s), h, días , etc…

Ejemplo:

Un automóvil que viaja a una velocidad constante de 120 km/h, demora 10 s en detenerse. Calcular:
a) ¿Qué espacio necesitó para detenerse?.
b) ¿Con qué velocidad chocaría a otro vehículo ubicado a 30 m del lugardonde aplicó los frenos?.


Datos:
v0 = 120 km/h = (120 km/h).(1000 m/1 km).(1 h/3600 s) = 33,33 m/s
vf = 0 km/h = 0 m/s
t = 10 s
Ecuaciones:
(1) vf = v0 + a.t
(2) x = v0.t + a.t²/2
a) De la ecuación (1):
vf = v0 + a.t
0 = v0 + a.t
a = -v0/t
a = (-33,33 m/s)/(10 s)
a = -3,33 m/s²
Con éste dato aplicamos la ecuación (2):
x = (33,33 m/s).(10 s) + (-3,33 m/s²).(10 s)²/2 ⇒x = 166,83 m
 
b) Para x2 = 30m y con la aceleración anterior, conviene aplicar la ecuación opcional:
vf² - v0² = 2.a.x
vf² = v0² + 2.a.x
vf² = (33,33 m/s)² + 2.(-3,33 m/s²).(30 m)
vf = 30,18 m/s
vf = 106,66 km/h



-MOVIMIENTOS EN DOS DIMENSIONES

*Movimiento parabólico horizontal.-se caracteriza por la trayectoria que sigue el cuerpo al ser lanzado horizontalmente al vacío.
Formulas:
Para el movimiento horizontal parael movimiento vertical




Velocidad instantánea dirección de la velocidad







Ejemplo:


Se patea un balón de fútbol con un ángulo de 37° con una velocidad de 20 m/s. Calcule:
 
a) Laaltura máxima.
b) El tiempo que permanece en el aire.
c) La distancia a la que llega al suelo.
d) La velocidad en X y Y del proyectil después de 1 seg de haber sido disparado
 
Datos
Ángulo = 37°
a) Ymax = ?
d) Vx =?
Vo = 20m/s
b) t total = ?
Vy = ?
g= -9.8 m/s^2
c) X = ?

 


Paso 1

 
 
Vox = Vo Cos a = 20 m/s Cos 37°= 15.97 m/s
Voy = Vo Se n a = 20 m/s Sen 37° = 12.03 m/s
Paso 2
Calcular el tiempo de altura máxima , donde Voy = 0
Por lo tanto : t = (Vfy - Voy) / g = (0 - 12.03 m/s) / 9.8 = 1.22.seg.
 


Paso 3
Calcular a) la altura máxima:
Ymax = Voy t + gt^2 / 2= 12.03 m/s ( 1.22s) + (( -9.8m/s^2 )(1.22s)^2) / 2 = 7.38m
 Paso 4
Calcular b) el tiempo total . En este caso solo se multiplica el tiempo de altura máxima por 2, porque sabemos que la trayectoria en este caso es simétrica y tarda el doble de tiempo en caer el proyectil de lo que tarda en alcanzar la altura máxima.
T total = tmax (2) = 1.22s (2) = 2.44 s.
 
Paso5
Calcular el alcance máximo, para lo cual usaremos esta formula:
X = Vx t total = 15.97 m/s ( 2.44s) = 38.96 m.
Paso 6
Vfy = gt + Voy = (- 9.8) ( 1seg.) + 12.03 m/s = 2.23 m/s
Vfx = 15.97 m/s ,ya que esta es constante durante todo el movimiento.


*Movimiento parabólico oblicuo.-un objeto se lanza o dispara desde el nivel del suelo con una velocidad inicial y apuntando a cierto ángulo por encimade la horizontal.

Un astronauta que juega al golf en la Luna (g = 1,6 m/s2 ) impulsa una pelota con una velocidad de 25 m/s y un ángulo de 45º.
Calcula el alcance máximo y el tiempo que tarda en caer.
EJE X: V = V0·cosα → V = 25·cos45 = 17,68 m/s
S = V·t → S = 17,68·t
EJE Y V0y = V0·senα → V0y = 25·sen45 = 17,68 m/s
V = V0y – gt → V =...