Cinematica 6l4i2e

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA DE INGENIERIA PESQUERA

Gino Chipana Yucra 2016-107005 Luis mandamiento cruz 2018 -107005 Alvaro catunta

CINEMÁTICA: DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO

GENERALIDADES • La rama de la física que se ocupa del estudio del movimiento, lo que lo produce y lo afecta se llama mecánica • La mecánica suele dividirse en dos partes: 1) cinemática y 2) dinámica • Cinemática se ocupa de describir el movimiento de los objetos, sin considerar que lo causa • Dinámica analiza las causas del movimiento

Distancia y rapidez: cantidades escalares • Movimiento: Implica un cambio de posición. • Distancia: Es la longitud total del trayecto recorrido al moverse de un lugar a otro • La distancia es una cantidad escalar, solo tiene magnitud, o tamaño. • Otros ejemplos de escalares son cantidades como 10 s (tiempo), 3.0 kg (masa) y 20C (temperatura). Algunos escalares tienen valores negativos, como 10F.

• Rapidez: Es la distancia d recorrida; es decir, la longitud real del camino dividida entre el tiempo total t que tomo recorrer esa distancia. distancia.

Unidad SI de rapidez: metros por segundo (ms)

• Se usa la letra griega Δ para representar un cambio o diferencia en una cantidad, la rapidez también es un escalar, la distancia no tiene que ser en línea recta. • La unidad estándar de rapidez en el SI es metros por segundo (ms, longitud/tiempo), aunque en muchas aplicaciones cotidianas se usa kilómetros por hora (km/h)

• La rapidez instantánea es una cantidad que nos indica que tan rápido se esta moviendo algo en un instante dado • El velocímetro de un automóvil da una rapidez instantánea aproximada

El velocímetro de un automóvil da la rapidez en un intervalo de tiempo muy corto, así que su lectura se aproxima a la rapidez instantánea. Si el automóvil viaja con rapidez constante (de manera que la lectura del velocímetro no cambie), la rapidez media y la instantánea serán iguales

La rapidez promedio de un vehículo de exploración sobre un suelo plano y duro es 5.0 cm/s. a) Suponiendo que el vehículo recorrió continuamente el terreno a esa rapidez promedio, .cuanto tiempo le tomaría recorrer 2.0 m en línea recta? b) Sin embargo, para garantizar un manejo seguro, el vehículo se equipo con software para evadir obstáculos, el cual hace que se detenga y evalué su ubicación durante algunos segundos. De esta forma, el vehículo se desplaza a la rapidez promedio durante 10 s, luego se detiene y evalúa el terreno durante 20 s antes de seguir hacia adelante por otros 10 s; después se repite el ciclo. Tomando en cuenta esta programación, cual seria su rapidez promedio al recorrer los 2.0 m?

Desplazamiento unidimensional y velocidad: cantidades vectoriales • En el movimiento en línea recta, o rectilíneo, conviene especificar la posición usando el conocido sistema bidimensional de coordenadas cartesianas, con ejes x y y perpendiculares • Desplazamiento: Definimos desplazamiento como la distancia en línea recta entre dos puntos, junto con la dirección del punto de partida a la posición final • A diferencia de la distancia(un escalar), el desplazamiento puede tener valores positivos o negativos, donde el signo indica la dirección a lo largo del eje de coordenadas, por lo tanto el desplazamiento es una cantidad vectorial, tiene tanto magnitud como dirección.

• PLANO CARTESIANO • En el movimiento en linea recta, o rectilíneo, conviene especificar la posición usando el conocido sistema bidimensional de coordenadas cartesianas, con ejes x y y perpendiculares. • Una trayectoria recta puede tener cualquier dirección, pero por conveniencia solemos orientar los ejes de coordenadas de manera que el movimiento siga uno de ellos

• Velocidad: Nos dice que tan rápidamente se esta moviendo algo y en que dirección se esta moviendo tiene magnitud y dirección • La velocidad en el movimiento uniforme es el espacio recorrido en unidad de tiempo • La velocidad media es el desplazamiento dividido entre el tiempo total de recorrido

• Otra forma muy utilizada de esta ecuación es que, después de reacomodar, queda así:

• Un deportista trota de un extremo al otro de una pista recta de 300 m en 2.50 min y, luego, trota de regreso al punto de partida en 3.30 min. .Que velocidad media tuvo el deportista • a) al trotar al final de la pista, • b) al regresar al punto de partida • c) en el trote total?

• Al igual que la rapidez, cuando t se aproxima a cero, obtenemos la velocidad instantánea, que describe que tan rápidamente y en que dirección se esta moviendo algo en un momento específico.

• Movimiento uniforme se refiere a un movimiento con velocidad constante (magnitud constante y dirección constante).

• Movimiento variado es el movimiento de un cuerpo que recorre espacios diferentes en tiempos iguales

• Movimiento uniformemente variado es el movimiento de un cuerpo cuya velocidad instantánea experimenta aumentos o disminuciones iguales en tiempos iguales cualesquiera

Aceleración • Definimos aceleración como la tasa de cambio de la velocidad con el tiempo. • La aceleración media es análoga a la velocidad media, es decir, es el cambio de velocidad dividido entre el tiempo que toma realizar ese cambio:

• Como la velocidad y la aceleración es una cantidad vectorial, la velocidad tiene tanto magnitud como dirección, un cambio de velocidad implicaría cambios en cualquiera de estos factores, o en ambos, una aceleración podría deberse a un cambio de rapidez (la magnitud), un cambio de dirección o un cambio en ambas

• La ecuación de la aceleración suele simplificarse como:

• Se supone que 𝑡𝑜 = 0 (𝑣𝑜 puede ser cero) • La aceleración instantánea, es la aceleración en un instante especifico, se expresa como

• Un matrimonio viaja en una camioneta SUV a 90 km/h por una carretera recta. Ven un accidente a lo lejos, asi que el conductor disminuye su velocidad a 40 km/h en 5.0 s. • .Que aceleracion media tuvo la camioneta?

Aceleración constante • Una aceleración constante importante es aquella debida a la gravedad cerca de la superficie terrestre. Así, para una aceleración constante, la ecuación que relaciona velocidad, aceleración y tiempo

• Un automovil para “arrancones” que parte del reposo acelera en linea recta con una tasa constante de 5.5 m/s2 durante 6.0 s. • a) .Que velocidad tiene el vehiculo al final de ese periodo? • b) Si en ese momento el carro despliega un paracaidas que lo frena con una tasa uniforme de 2.4 m/s2, .cuanto tardara en detenerse?

Gráficas de velocidad contra tiempo para movimientos con aceleración constante

Ecuaciones de cinemática (aceleración constante) • Se necesita tres ecuaciones básicas para describir los movimientos en una dimensión con aceleración constante, las cuales ya observamos anteriormente

Caída Libre • Decimos que los objetos que se mueven únicamente bajo la influencia de la gravedad están en caída libre • Cuando dejamos caer un objeto, su velocidad inicial (en el momento en que se suelta) es cero, en un momento posterior, mientras cae, tiene una velocidad distinta de cero, hubo un cambio en la velocidad y, por lo tanto, por definición hubo una aceleración. • Esta aceleración debida a la gravedad (g) cerca de la superficie terrestre tiene una magnitud aproximada de:?????

Ley de Caída Libre de los Cuerpos: En el vacío, todos los cuerpos caen con movimiento uniformemente acelerado, siendo la aceleración la misma para todos los cuerpos en un mismo lugar de la ]Tierra , independiente mente de su forma o d e la sustancia que los compone

La altura o espacio esta representada por h y la aceleración por g. La caída libre de un cuerpo sin velocidad inicial viene dada por:

Para la caída con velocidad inicial las formulas son:

• Si un cuerpo es lanzado hacia arriba, el movimiento será retardado con lo que a = - g: • 𝒗 = 𝒗𝒐 − 𝒈𝒕 𝟏 𝟐

• 𝒉 = 𝒗𝒐 𝒕 − 𝒈𝒕𝟐 • 𝒗𝟐 = 𝒗𝟐 − 𝟐𝒈𝒉 • La altura máxima: 𝒗𝟐 𝒉𝒎 = 𝟐𝒈 • El tiempo que tarda en subir es: 𝒗𝒐 𝒕𝒔 = 𝒈

Ecuaciones del libro base

• Un niño parado sobre un puente lanza una piedra verticalmente hacia abajo con una velocidad inicial de 14.7 m/s, hacia el rio que pasa por abajo. Si la piedra choca contra el agua 2.00 s después, .a que altura esta el puente sobre el agua?

• El tiempo de reacción de una persona puede medirse pidiendo a otra persona que deje caer una regla (sin previo aviso), cuya base esta a la altura del pulgar y el índice de la primera persona, y entre ellos, como se muestra en la figura . La primera persona sujeta lo antes posible la regla que cae, y se toma nota de la longitud de la regla que queda por debajo del dedo superior. Si la regla desciende 18.0 cm antes de ser atrapada, .que tiempo de reacción tiene la persona?