lunes, 24 de enero de 2022

→ VECTORES

Magnitudes escalares y vectoriales.

Como se vio previamente, en el estudio de la física se trabajan generalmente con dos tipos de magnitudes, mismas que las podemos encontrar en nuestra vida cotidiana, este tipo de magnitudes son:

· Escalares

· Vectoriales.

Las magnitudes escalares: son aquellas que quedan perfectamente definidas con solo indicar su cantidad expresada en números y una cantidad de medida.

Las magnitudes vectoriales: A diferencia, de las cantidades escalares, las cantidades vectoriales se caracterizan por tener dirección, sentido, además de su magnitud. Éstas constan de un número, una unidad y una dirección con respecto a un plano de referencia.

Las características de los vectores son:

1.- Punto de aplicación: es el punto de origen sobre el que actúa el vector.

2. - Módulo: se refiere al tamaño del vector. Para conocer el módulo se debe hallar el punto de aplicación y el extremo del vector.

3. - Dirección: es la orientación de la recta en la que se ubica el vector. La dirección puede ser vertical, horizontal y oblicua.

4. - Sentido: se determina a partir de la flecha ubicada en uno de los extremos del vector. La orientación puede ser horizontal hacia la izquierda o derecha, vertical hacia arriba o abajo, y por último, inclinada ascendente o descendente.

VECTORES COPLANARES Y NO COPLANARES,

VECTORES COLINEALES

VECTORES CONCURRENTES.

COMPONENTES RECTANGULARES DE UN VECTOR

EJEMPLO O EJERCICIO 1

EJEMPLO O EJERCICIO 2

EJERCICIOS DE VECTORES CONCURRENTES POR EL MÉTODO ANALÍTICO.

Les comparto el ejemplo de vectores concurrentes, revísenlo, espero les sea de utilidad.

EJEMPLO POR EL MÉTODO DEL PARALELOGRAMO

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Peréz Montiel, H. (2013). FÍSICA I (Segunda edición ed.). México: Patria

https://www.youtube.com/watch?v=i30tH0Idph0.

https://www.youtube.com/watch?v=ycPw-c9kkZQ
http://www.tiposde.org/ciencias-exactas/91-tipos-de-vectores/#ixzz3mTb87x5J

http://www.jfinternational.com/mf/vectores-fisica.html

MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN

CINEMÁTICA.

Cinemática:

La cinemática es la parte de la mecánica que estudia los diferentes tipos de movimientos de los cuerpos u objetos independientemente de las causas que lo producen.

Revisa el siguiente video introductorio a la cinemática.

CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO.

MRUA

CAÍDA LIBRE

TIRO VERTICAL

TIRO

PARABÓLICO

MOVIMIENTO CIRCULAR

Movimiento rectilíneo uniforme.

Se presenta cuando un móvil sigue una trayectoria recta en la cual realiza desplazamientos iguales en tiempos iguales se dice que es un movimiento rectilíneo uniforme.

EJEMPLOS DE MRU

EJERCICIO 2

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).

Este movimiento se presenta cuando la velocidad experimenta cambios iguales en cada unidad de tiempo. En este el valor de la aceleración permanece constante.

GRÁFICAS

Para calcular las magnitudes de los desplazamientos y las velocidades finales de un MRUA (movimiento rectilíneo uniformemente acelerado) se tienen varias ecuaciones que usaremos dependiendo de las situaciones en las cuales se presente el movimiento, es decir, si hay velocidad inicial, además de los datos conocidos.

Las siguientes formulas resumen las ecuaciones utilizadas en el MRUA.

EJEMPLOS DE MRUA

EJERCICIO 1.

EJERCICIO 2.

CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL.

CAÍDA LIBRE

Se conoce como caída libre cuando desde cierta altura un cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza de gravedad actué sobre él, siendo su velocidad inicial cero.

Un cuerpo físico u objeto tiene una caída libre si desciende sobre la superficie de la tierra y no sufre ninguna resistencia originada por el aire o por otra sustancia. De manera práctica cuando la resistencia del aire sobre los cuerpos es tan pequeña que se puede despreciar.(Peréz Montiel, 2013).

CARACTERÍSTICAS.

a).- Todos cuerpos (ya sean grandes o pequeños y en ausencia de fricción), que caen libremente tiene una trayectoria vertical hacia la tierra con la misma aceleración.

b).- La caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado.

c).- Todos los cuerpos caen con la misma aceleración, que equivale a la aceleración gravitacional.

TIRO VERTICAL.

El tiro vertical corresponde al movimiento en el cual se lanza un objeto en línea recta hacia arriba, y se puede observar que la magnitud de la velocidad va disminuyendo hasta anularse al alcanzar la altura máxima. El tiro vertical experimenta la misma aceleración que la caída libre de los objetos, y por lo tanto se emplean las mismas ecuaciones.

En este tipo de movimiento, por lo general, resulta importante calcular la altura máxima alcanzada por un cuerpo, el tiempo que tarda en subir hasta alcanzar la altura máxima y el tiempo que permanece en el aire.

FUENTE : https://www.fisicalab.com/apartado/lanzamiento-vertical#contenidos

EJEMPLO DE CAÍDA LIBRE.

BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS ELECTRÓNICAS.

1)Pérez Montiel, Héctor. Física 1. México, 2a Ed., Grupo Editorial Patria Cultural, 2013.

2)Pérez Montiel, Héctor. Física General. México, 4ta Ed., Grupo Editorial Patria Cultural, 2010.

3)https://www.google.com.mx/searchq=movimiento+rectilineo&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMI2azO2duDyQIVgyoeCh2b8Qqn#tbm=isch&q=movimiento+rectilineo+uniforme&imgrc=a6DwZCu1PnqPCM%3A

4)https://tecnomania1997.wordpress.com/i-corte/cinematica/movimiento-rectilineo-uniformemente-acelerado/

5)http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Movimiento_rectilineo_acelerado.html
http://www.monografias.com/trabajos81/caida-libre/caida-libre.shtml

6)https://www.google.com.mx/search?q=tiro+parabolico+horizontal&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiX9MOpmMHJAhXDTCYKHYXpDDYQ_AUIBigB#imgrc=kGNKA7wJll3xNM%3A

7)https://www.google.com.mx/search?q=tiro+parabolico+horizontal&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiX9MOpmMHJAhXDTCYKHYXpDDYQ_AUIBigB#imgrc=FWrh-lb4aQDKaM%3A

.8)..- http://prepafacil.com/cobach/Main/TiroParabolicoHorizontalYOblicuo#sthash.uSCsFz2L.dpuf

MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES

TIRO PARABÓLICO.

Cuando un objeto presenta un movimiento uniforme horizontal y al mismo tiempo presenta un movimiento vertical rectilíneo (suma de movimientos) esto da origen al llamado tiro vertical.

Existen dos tipos de tiro parabólico, está el tiro parabólico horizontal y el tiro parabólico oblicuo, el primero de ellos (tiro parabólico horizontal) es identificado por la forma peculiar en que se comporta el movimiento del cuerpo ya que al lanzar el objeto de forma horizontal al vacío la trayectoria que sigue es de forma curvada, la trayectoria es de esta manera (curva) ya que el cuerpo lanzado es influenciado por dos movimientos, uno de ellos es un movimiento horizontal con una velocidad constante y el otro es de forma vertical.

TIRO PARABÓLICO HORIZONTAL

TIRO PARABÓLICO OBLICUO

El tiro parabólico oblicuo se caracteriza porque cuando se lanza un objeto, este forma un ángulo con el eje horizontal, ejemplo, cuando se lanza una bala con un cañón, al llegar la bala al objetivo, esta requiere de cierto ángulo..

EJERCICIO DE TIRO PARABÓLICO OBLICUO.

MOVIMIENTO CIRCULAR.

El movimiento circular uniforme es aquel en el que los móviles se desplazan sobre una trayectoria circular (una circunferencia o un arco de la misma) a una velocidad constante.

Esté tipo de movimiento es muy similar al movimiento rectilíneo uniforme, pero evidentemente la trayectoria en este movimiento (MCU) es de manera circular.

Se consideran dos velocidades, la rapidez con que varía el ángulo en el giro y la rapidez del desplazamiento del móvil sobre la circunferencia. Estas velocidades se denominan angular y tangencial respectivamente.

EJEMPLO DE MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA)

Este tipo de movimiento se presenta cuando una partícula o cuerpo sólido describe una trayectoria circular aumentando o disminuyendo la velocidad de forma constante en cada unidad de tiempo. Es decir, la partícula se mueve con aceleración constante.

Al analizar este tipo de movimiento nos daremos cuenta que tiene mucha similitud con el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), con la diferencia a tomar en cuenta que la trayectoria en el MCUA es circular. Por tanto, las fórmulas son similares y quedan definidas de la siguiente manera.

EJEMPLO DE MCUA

BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS ELECTRÓNICAS.

1)Pérez Montiel, Héctor. Física 1. México, 2a Ed., Grupo Editorial Patria Cultural, 2013.

2)Pérez Montiel, Héctor. Física General. México, 4ta Ed., Grupo Editorial Patria Cultural, 2010.

4)https://tecnomania1997.wordpress.com/i-corte/cinematica/movimiento-rectilineo-uniformemente-acelerado/

5)http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Movimiento_rectilineo_acelerado.html
http://www.monografias.com/trabajos81/caida-libre/caida-libre.shtml

6)https://www.google.com.mx/search?q=tiro+parabolico+horizontal&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiX9MOpmMHJAhXDTCYKHYXpDDYQ_AUIBigB#imgrc=kGNKA7wJll3xNM%3A

7)https://www.google.com.mx/search?q=tiro+parabolico+horizontal&espv=2&biw=1366&bih=667&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiX9MOpmMHJAhXDTCYKHYXpDDYQ_AUIBigB#imgrc=FWrh-lb4aQDKaM%3A

.8)..- http://prepafacil.com/cobach/Main/TiroParabolicoHorizontalYOblicuo#sthash.uSCsFz2L.dpuf
9).- https://www.youtube.com/watch?v=1HqD0rCPh9A

LEYES DE LA DINÁMICA

Dinámica.

es la parte de la física que se encarga del estudio de los movimientos de los cuerpos y las causas que lo producen.

Peso.

Es la fuerza gravitacional con que la tierra atrae la masa de dicho cuerpo. Puede calcularse mediante la ecuación

W = mg

Masa.

Se define como la cantidad de materia que contiene un objeto.

Inercia.

La inercia en física, es la pertenencia que tienen los cuerpos que corresponden en su estado de reposo o desplazamientos, durante la fuerza sea igual a cero o la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o desplazamiento.

Fuerza.

Su palabra proviene del latín fortia. La fuerza es la capacidad para realizar un trabajo físico o un movimiento, así como también la potencia o esfuerzo para sostener un cuerpo o resistir un empuje. Los efectos que puede tener una fuerza son que un cuerpo se deforme (por ejemplo, si apretamos o estiramos un trozo de goma de mascar); que un cuerpo permanezca en reposo (por ejemplo, para mantener estirado un puente, hay que hacer fuerza sobre él), y que cambie su estado de movimiento (ya sea cuando el objeto este estático, o acelerarlo o frenarlo cuando se esté moviendo).

En el campo de la física, la fuerza es una magnitud vectorial, y es toda causa capaz de cambiar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo. La fuerza que actúa sobre un objeto de masa m es igual a la variación del momento lineal (o cantidad de movimiento) de dicho objeto respecto del tiempo. La unidad de fuerza en el Sistema Internacional (SI) es el newton, de símbolo N. El concepto de fuerza se suele explicar matemáticamente en términos de las tres leyes del movimiento de Newton.

FUERZAS DE FRICCIÓN.

Se define como rozamiento o fuerza de fricción a la fuerza que se opone al movimiento entre dos superficies en contacto. La fuerza de fricción siempre actúa en sentido contrario a la fuerza que intenta producir el movimiento. Se clasifica en dos tipos de fuerzas de fricción (fricción estática y fricción dinámica).

Fricción estática, se presenta cuando las dos superficies están en reposo, la fuerza que se opone al inicio de movimiento es a la que se llama fricción estática.

Por su parte, La fricción dinámica es la que se existe en un cuerpo que ya está en movimiento, y tiene una magnitud constante.

Leyes de Newton.

La revolución científica iniciada en el Renacimiento por Copérnico y continuada en el siglo XVII por Galileo y Kepler tuvo su culminación en la obra del científico británico Isaac Newton (1642-1727), a quien no cabe juzgar sino como uno de los más grandes genios de la historia de la ciencia. Sin olvidar sus importantes aportaciones a las matemáticas, la astronomía y la óptica, lo más brillante de su contribución pertenece al campo de la física, hasta el punto de que física clásica y física newtoniana son hoy expresiones sinónimas.

Conocedor de los estudios sobre el movimiento de Galileo y de las leyes de Kepler sobre las órbitas de los planetas, Newton estableció las leyes fundamentales de la dinámica (ley de inercia, proporcionalidad de fuerza y aceleración y principio de acción y reacción) y dedujo de ellas la ley de gravitación universal

Primera ley de Newton.

“La primera ley de Newton, establece que un objeto permanecerá en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme, si la resultante que actúan sobre él es cero, o que actúe sobre él una fuerza externa”

Segunda ley de Newton.

“Toda fuerza neta aplicada a un cuerpo le produce una aceleración en la misma dirección, en que actúa. La magnitud de dicha aceleración es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza neta aplicada e inversamente proporcional a la masa del cuerpo”.

Y se expresa con la expresión matemática: