Física i

GOBIERNO DEL ESTADO DE MÉXICO

TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DEL ORIENTE DEL ESTADO DE MÉXICO

DIVISIÓN DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

ELABORACIÓN DE CUADERNILLO DE APUNTES:

FISICA 1

ELABORADO POR: ING. ROSALÍO MARTÍN MARÍN FERNÁNDEZ

LOS REYES, LA PAZ, ESTADO DE MÉXICO

2009.

TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DEL ORIENTE DEL ESTADO DE MÉXICO

CUADERNILLO DE APUNTES FISICA1

AUTOR: ING. ROSALÍO MARTÍN MARÍN FERNÁNDEZ

LOS REYES, LA PAZ, ESTADO DE MÉXICO.

2009

ÍNDICE

UNIDAD 1 Cinemática de la partícula y del cuerpo rígido. 1.1. Sistema internacional de unidades. 1.1.1 Conversión de unidades. 1.2. Movimiento rectilíneo. 1.2.1 Desplazamiento, velocidad y aceleración. 1.2.2 Movimiento uniforme y uniformemente acelerado. 1.2.3 Movimiento relativo. 1.2.4Caída libre de cuerpos. 1.3. Movimiento curvilíneo. 1.3.1 Componentes rectangulares de la velocidad y la aceleración. 1.3.2 Movimiento de proyectiles.

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1.3.3 Componentes tangencial y normal de la velocidad y la aceleración. 76 1.3.4 Movimiento circular uniforme y no uniforme. 1.4. Movimiento de cuerpo rígido. 1.4.1 Traslación y rotación. 81 93 99

UNIDAD 2Cinética de la partícula y del cuerpo rígido 2.1. Leyes de Newton. 2.1.1 Enunciados y esquemas de visualización. 2.1.2 Diagramas de cuerpo libre. 2.2. Resolución de ecuaciones. 2.2.1 Fuerzas constantes. 2.2.2 Fuerzas de resistencia y fuerzas de fricción. 2.3. Aplicaciones a movimiento rectilíneo. 108 108 117 120

2.4. Aplicaciones a movimiento curvilíneo. 2.5. Momento de una fuerza. 2.5.1 Centro demasa y momento de inercia de un cuerpo rígido. 2.5.2 Movimiento de rotación de un cuerpo rígido.

UNIDAD 3 Trabajo, energía cinética y conservación de energía. 3.1. Concepto de trabajo. 3.1.1 Calculo del trabajo para diferentes fuerzas. 3.2. Teorema del trabajo y la energía. 3.2.1 Concepto de energía cinética. 3.2.2 Aplicaciones. 3.3. Potencia. 3.4. Fuerzas conservativas y no conservativas. 3.4.1Concepto de energía potencial. 3.4.2 Aplicaciones. 3.5. Teorema de conservación de la energía mecánica. 3.5.1 Demostración del teorema. 3.5.2 Aplicaciones. 3.6. Oscilaciones armónicas. 3.7. Sistemas que involucran fuerzas no conservativas 144 144 148 149 150 151 151 152 153 153 153 156 158 161

UNIDAD 4 Introducción a la estática de la partícula y de cuerpo rígido 4.1. Fuerzas en el plano y enel espacio. 4.2. Equilibrio de una partícula. 4.3. Momento de una fuerza. 4.3.1 Respecto a un punto. 166 193 194 196

4.3.2 Respecto a un eje. 4.3.3 Momento de un par. Pares equivalentes. Suma de pares. 4.4. Reacciones en apoyos y conexiones. 4.5. Equilibrio de cuerpos rígidos. 197 202 203

OBJETIVO DE LA MATERIA: Aplicará las leyes y principios fundamentales de la mecánica a la solución delos problemas prácticos y adquirirá bases para cursos posteriores

OBJETIVO DE LA UNIDAD: Aplicará las leyes que explican el movimiento de los cuerpos utilizando los modelos de partícula y cuerpo rígido en la solución de problemas de ingeniería

INTRODUCCIÓN

Estos apuntes de física 1 fueron elaborados para recopilar información que le sirva al estudiante de las ingenierías a resolverproblemas donde se aplique la cinemática de las partículas, concluyendo y especificando que al hablar de partícula no nos referimos a un sistema micro o pequeño sino a una gama mas completa que incluya todos los ejemplos. También se considero el estudio de la cinética el cual incluyen las leyes de newton que son muy importantes para las aplicaciones del movimiento de los cuerpos y que al ingeniero le esde mucha aplicación para entender los fenómenos de cualquier cuerpo en movimiento. Se considero además de los movimientos que desarrolla un cuerpo, el trabajo, la energía en todos sus géneros ya que no solo se desarrolla trabajo en un cuerpo, sino que dicho cuerpo forma un universo que concluye en un sistema llamado maquina. Se adiciona otro tema muy importante, ya que no solo son sistemas en...