biofÍsica semana 3 - dinamica

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1 DINMICA. CINEMTICA Y SALTO VERTICAL EN SERES VIVOS BiOFSICA- Gladys Ofelia Cruz Villar 2 DINMICA 1Movimiento y sistemas de referencia Es el estudio de los cuerpos en movimiento y esta se divide en:. Cinemtica:Estudialasrelacionesque existenentrelosdesplazamientos,velocidades y aceleraciones en el movimiento traslacional o rotacional. No se interesa en las fuerzasqueintervienensinosoloenla descripcindelosmovimientosporsi mismos. Cintica: trata de los cuerpos en movimiento y las fuerzas que actan para producirlo 1 Todo cuerpo tiende a permanecer en el estado en que se encuentra INERCIA. 2PRINCIPIOFUNDAMENTALDELADINMICA:La fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleracin que adquiere dicho cuerpo F=m.a 3 A toda accin se opone una REACCIN igual y de sentido contrario. LEYES DE NEWTON 24/03/2012G.Cruz Villar4 causa efecto MRUMRUV F 0 =F 0 =F 0 =Fam=1 ley de Newton2 ley de Newton 3 ley de Newton El determinismo en la Mecnica 24/03/2012Yuri Milachay5 Peso Normal e NN Fuerzas mecnicas Friccin fr T Tensin de la cuerda 24/03/2012G. Cruz6 Cuandodoscuerposencontacto se deslizan o tienden a deslizarse entres,lafuerzadeinteraccin entreellossonlafriccinyla normal. Luego Dondekeselcoeficientede friccincintica.Nfk kf N =Fuerza de friccin Peso, Normal y Fuerza de Rozamiento Donde : N: Normal Fr: Fuerza de Rozamiento P: Peso Pt: Componente tangencial Pn: Componente Normal 7 8 6 MOVIMIENTO RECTILNEO Y UNIFORME (MRU) Tiempo (s) 50100150200250 PosicinABCDE Distancia al hangar (m) 2004006008001000 - - - - -200 600 1000 50150250100200 t (s) e (m) 4 50150250100200 t (s) v (m/s) Grfica x-tGrfica v-t ----- Al ser la trayectoria rectilnea el desplazamiento () y el espacio recorrido (e) coinciden. Como la velocidad es constante la velocidadmedia y la rapidez coinciden.d =V.t Velocidad pendiente de la grfica d9 Ejercicio de Aplicacin Jorge creci 5 centmetros entre las edades de 14,00 y 14,50 aos a) Cul es la rapidez promedio del cambio de estatura en este tiempo SOLUCIN:

aocmaoscmtdV 1050 , 05= = =10 b) A los 14 aos Jorge media 1,52 de estatura. Suponiendo que la rapidez del cambio de estatura (rapidez de crecimiento) es constante entre las edades de 14 y 17 aos, hallar el cambio estatura en este tiempo.cm aosaocmVt d 30 3 10 = = = A11 c) Cul ser la estatura cuando alcance la edad de 17 aos? d) A partir de esta informacin Podra predecir la estatura que tendr al llegar a los 30 aos? Justifique su respuesta. Talla a los 14 aos: 1,52 d= 30 cm Talla a los 17 aos: 1,52 + 30 cm Talla alos 17 aos=1,82 cm 2 7 Fsica y Qumica 1 BACHILLERATO MOVIMIENTO RECTILNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO (MRUA) Enestemovimientolavelocidadvacambiandoen mdulo(aceleramosofrenamos)enfuncindel tiempo. y por lo tanto hay aceleracinconstante. Grfica x-t Grfica v-t Grfica a-t 13 Fsica y Qumica 1 BACHILLERATO Ecuaciones en MRUV at V Vi f =221at t V di =tV Vdf i||.|

\|+=2Regla de signos: +a: movimiento acelerado -a: Movimiento retardado ad V Vi f22 2 =14 Una persona sujeta adecuadamente por el cinturn deseguridadtienemuchasposibilidadesde sobreviviraunchoqueentrecoches,sila aceleracinnosuperalos30g.Suponiendouna desaceleracinconstantedeestevalor.Calcularla distanciaaproximadaquedebecederlaparte delanteradelcochesitienelugarunchoquea30 m/s. 15 X Vf =0 Vi = 30 m/s ad V Vi f22 2 =SOLUCIN aVxi22= A)22/ ) 8 , 9 )( 30 ( 2/ 30 (s ms m=m x 5 , 1 = A16 Aplicacin del MRUV: SALTO VERTCAL 17 FASES DEL SALTO VERTCAL Impulso V=0 V=Vd Patas presionan contra el suelo Patas completamente extendidas En esta fase , se ganaaceleracin, la cual le da a los msculos la fuerza necesaria para efectuar el salto 18 Vuelo Patas apenas se separan del suelo V=Vd Hasta llegar a su mxima altura. V=0 Elservivo est sometido sloalaaceleracin dela gravedad 19 Ecuaciones de Salto Vertical 221t a d =dghtVad= =gVhd22=ad gh Vd2 2 = =DISTANCIA DEACELERACIN ACELERACIN DE DESPEGUE ALTURA VERTICAL VELOCIDAD DE DESPEGUE 20 TABLA NRO 01: DISTANCIAS DE ACELERACIN Y ALTURAS MXIMAS EN ALGUNOS SERES VIVOS Ser Vivo Distancia De aceleracin (m) Altura vertical (m) Ser Humano0,51 Canguro12,7 Rana0,090,3 Langosta0,030,3 Pulga0,00080,1 21 Un astronauta con traje espacial puede saltar 0,5 m en vertical en la superficie de la tierra. La aceleracin de la gravedad en Marte es 0,40 veces la de la tierra. Si su velocidad de despegue es la misma a qu altura llegara el astronauta que salte en Marte? Primero: Hallamos la velocidad de despegue g Vg Vgh Vddd===22) 5 , 0 ( 22Hallamos la altura en Marte martedgVh22=mggh 25 , 1) 40 , 0 ( 2= =22 MOVIMIENTO PARABLICO Vx = Vcos t V di). cos ( u =Vy = Vsen 2 2y x RV V V + = 23 Ecuaciones En Movimiento Parablico t V dX). ( =gt V Viy y = ). (MRU MRUV(Cada Libre) gh V Vyi fy22 2 =221). ( gt t V hyi =tV Vhfyyi.2||.|

\|+=gVHyimx22=gVtysubi=gVtyivuelo2=24 ALCANCE HORIZONTAL gsen Vgsen VRgV VTvuelo V Ri iiy ixixu u u 2 cos . 2. 2.2 2= == =25 Si en una prueba de salto largo se realiza un salto de 1,3 s en el aire (=45) Cul sera su alcance? Cree Ud. Que estos resultados se ajustan a la realidad? gVtyivuelo2=Luego, Primero: Hallamos la velocidad INICIAL s msVs mx Vssmx ii/ 37 , 628 , 9 . 3 , 1/ 8 , 923 , 122= ==Pero como =45, Viy=Vix m ssmRt V Rvuelo ix28 , 8 3 , 1 . 37 , 6.= ==24/03/2012Yuri Milachay26 Dinmica del movimiento circular uniforme Lafuerzaresultanteest dirigidahaciaelcentrode giro.Estafuerzarecibeel nombre de centrpeta y es la responsabledela produccindelmovimiento circular. 24/03/2012G. Cruz27 Fuerza centrpeta y aceleracin centrpeta en el MCU Laaceleracincentrpetao radialtambinseexpresaa travs de la velocidad angular. Lafuerzacentrpeta,Esla fuerzaresultanteenla direccinradialqueorigina todomovimientocircular. Poseelamismadirecciny sentidoqueelejedela aceleracin centrpeta. 2cvar=2ca re =rad c cF F ma E = =EJERCICIO Sabiendoquelamximaaceleracinque aguantaelorganismohumanoen condicionesnormalesesde9g,lamxima velocidadconlaquepuedesalirdeun rizode500mderadio,unpilotode acrobaciaarea,seraproximadamenteen m/s: Tmese g=10 m/s2 28 Solucin 29 ( ) s m msmVrVac/ 212 500 10 922=|.|

\|==cuestionario 30 31 CUESTIONARIO 1. Segn la segunda ley de Newton, la fuerza es: a) Directamente proporcional a la aceleracin aplicada b) Inversamente proporcional a la aceleracin aplicada c) Cero 2. En un movimiento de cada libre, podemos decir que la aceleracin: a) Va disminuyendo b) Va aumentando c) Es constante d) Es cero 32 33 3. Una persona sujeta adecuadamente por el cinturn de seguridad tiene muchas posibilidades de sobrevivir a un choque entre coches, si la aceleracin no supera Cuntas veces el valor de la gravedad?_________ 34 4. Una de las fases en Salto Vertical, es la fase de ________, donde se gana aceleracin, la cual le da a los msculos la ___________, necesaria para efectuar el salto. 35 5. La mxima aceleracin que puede aguantar un hombre en vuelo es de: _______ 36 6. Una persona desea empujar una heladera que pesa 600 N Dnde le resultara ms fcil hacerlo ?

a) - En la Tierra, donde la heladera pesa 600 N. b) - En la Luna, donde la heladera pesa 100 N. c) - En una nave espacial donde no pesa nada. d) Es igual de difcil en cualquier lugar porque se trata de la misma cantidad demateria 37 7. En el movimiento circular uniforme (MCU), la aceleracin centrpeta se debe principalmente a: a) Cambio en la direccin del movimiento b) Variacin del mdulo de la velocidad c) Variacin del Radio 38 8. Cul de los siguientes ejemplos no se puede aproximar a un sistema de referencia inercial a) Avin b) Tierra c) Montaa Rusa d) Todoslosejemplosanterioressepueden aproximaraunsistemadereferencia inercial.