iiiiii

Propied

ad de C

esvi C

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producc

ión y comerc

ializa

ción

2

CESVI COLOMBIA S.A.

DEPARTAMENTO DE SEGURIDAD VIAL

Propied

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ción

Física

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ción

MAGNITUDES FISICASToda medición consiste en atribuir un valor numérico cuantitativo a alguna propiedad de un cuerpo, como la longitud o el área. Estas propiedades, conocidas bajo el nombre de magnitudes físicas, pueden cuantificarse por comparación con un patrón o con partes de un patrón.

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Sistema de medidasSISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES S.I.Sistema de medidas utilizado en la mayoría de países también conocido como sistema métrico.

kgKilogramoMasa

sSegundoTiempo

mMetroLongitud

Símbolo de la unidad

Unidad básica

Magnitud física

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PREFIJO S.I.

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TALLER

ü Ejercicios conversiones

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MagnitudesESCALARES VECTORIALESSe determinan simplemente con un numero real y la magnitud de medida (temperatura, energía, masa)

Es necesario conocer la magnitud y el sentido. Se representan por medio de segmentos orientados (velocidad, aceleración, fuerza)

Ar

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TALLER

üGraficas con vectoresüUbicación espacial en la ciudad, y

desplazamiento entre lugares

Propied

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N

OR

A

B

Ubicación espacial

Propied

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Ejercicio Nº 1

Un automóvil recorre 30 km hacia el este en una carretera plana hasta llegar a un crucero donde da vuelta hacia el norte y recorre 40 km antes de detenerse. Encontrar el desplazamiento resultante del automóvil.

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Mecánica

CINEMÁTICA

Estudia las leyes del movimiento sin tener en cuenta las causas que lo producen

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Desplazamiento

Se define como la diferencia entre la posición final y la posición inicial de un móvil.

if xxx −=∆

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Velocidad y aceleración

txv

∆∆

=

tva

∆∆

=

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Movimiento Rectilíneo uniformeLa velocidad se mantiene constante en su trayectoria recta

txv =

Propied

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Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado

Su trayectoria es una recta y se mantiene constante la aceleración.

ctet

vva if =

−=

ctexvv

a if =−

=2

22

2

21 attvx i +=

Propied

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Movimiento curvilíneoSu trayectoria central es un arco, tiene dos componentes: normal, y tangencial

R

tvat =

at an

2

Rvan =

Propied

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TALLER

üEjercicios de MRU, y MRA, üVelocidad critica y de vuelco

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Mecánica

DINÁMICA

Estudia las causas que provocan el estado de movimiento

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Personajes de la época

Galileo Galilei (1564 -1642)

“Todos lo cuerpos caen a la misma aceleración, independientemente del peso que posean”

Propied

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ción

A parte de estudios en cuento a ala naturaleza de la luz, y óptica, Isaac Newton, aborda temas de mecánica introduciendo el concepto de Fuerza.

Isaac Newton (1643-1727)

Personajes de la época

Propied

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Leyes de Newton

1ª ley: Principio de inercia

Propied

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2ª ley: Principio fundamental de la dinámica

Leyes de Newton

amF r×=

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3ª ley: Acción - Reacción

Leyes de Newton

2112 FFrr

−=

Propied

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ción

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FuerzaLa fuerza se puede definir como una magnitud vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles. Unidades Newton.

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Tipos de fuerzaPeso

Características en general de todos los cuerpos que poseen masa, es la fuerza de atracción de los cuerpos hacia el centro de la tierra

N

Propied

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Fuerza de rozamiento

Fuerza que es producida por la superficie en contacto, en general, actúa en contra del movimiento del cuerpo.

mgFR µ=

Tipos de fuerza

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Coeficientes de fricción

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Fuerza elástica

Se observa en los cuerpos que poseen características elásticas

Tipos de fuerza

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Fuerza centrifugaEs la fuerza que posee un cuerpo cuando describe un arco, su dirección, es paralela al radio de la curva.

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Fuerza eléctricaSe produce a partir de la carga eléctrica, y es inversamente proporcional a la distancia que las separa.

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Diagrama de Fuerzas

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ejercicios

• Ejercicios de diagrama de fuerzas

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EnergíaLa energía es una magnitud física abstracta, ligada al estado dinámico de un sistemacerrado y que permanece invariable con el tiempo. Las unidades son denominadas Joules

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Trabajo

El trabajo en Física se define como el producto entre la Fuerza y la distancia que recorre.

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Tipos de Energía

Energía cinética

Este tipo de energía, se asocia un cuerpo, dependiendo de la masa y de la velocidad de circulación.

2

2mvEc =

Propied

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Energía potencialEsta energía característica, depende directamente de la altura a la que se somete un cuerpo

mghEp =

Tipos de Energía

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Energía de Rozamiento

Es el tipo de energía que se disipa cuando hay un contacto entre dos o mas cuerpos

mgLER µ=

Tipos de Energía

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Ejemplo de disipación de la energía en forma de calor y de marca sobre el asfalto

Propied

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Conservación de la energía

“La energía no se crea ni se destruye simplemente se

transforma”

fi EE =

Propied

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Huella de frenado de vehiculo en cercanía a un intersección sin semáforo.

Longitud total L=40 metros

Ejercicio Nº 3

Propied

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ción

Propied

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ción

ü Longitud D1 =6 mü Longitud D2=15 mü Materiales:

Tierra sueltaAsfalto

Ejercicio Nº 4D1 D2

Propied

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Momento linealLa cantidad de momento se define como el producto entre la masa y la velocidad

mvp =r

Propied

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Conservación del momento

fi pp rr =

fi mvmv =

Propied

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Choques

Elásticos: no sufren deformaciones y hay una transmisión total

Inelásticos: los cuerpos presentan deformaciones luego de su separación; esto es una consecuencia del trabajo realizado

Propied

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Conservación momento y energía

ffffiiii vmvmvmvm 22112211 +=+

Propied

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ción

üEjercicios de conservación de la energía y conservación del momento

TALLER

Propied

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Los vehículos circulan sobre una tramo curvo, mientras el vehiculo 1 se detiene, el otro lo golpea de forma frontal

üMASA 1: 800 kgüMASA 2: 10000 kgüDespués del impacto el vehiculo 2 recorre 30 metrosüVf 1: 20 m/s

Ejercicio Nº 5

Propied

ad de C

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Propied

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ción

Propied

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Velocidad critica de una curva

µRgvd =

Es la velocidad máxima con la que se puede circular en un curva de tal forma que el vehiculo no derrape

Propied

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Velocidad critica de una curva

Propied

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ción

Demostración

• Proceso para determinar la ecuación

Propied

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üRadio curva R= 38 müPeralte 3°üMasa vehiculo 1200 kgüDimensiones

– Alto 1755 mm– Ancho 1880 mm

Ejercicio Nº 6

Propied

ad de C

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Propied

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ión y comerc

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ción

Propied

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ción

• Radio curva R= 115.2 m• Peralte 2°• Masa vehiculo 1200 kg• Dimensiones

– Alto 1570 mm– Ancho 1.380 mm

Ejercicio Nº 7

Propied

ad de C

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ción

Propied

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ión y comerc

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ción

Velocidad de vuelco

hRgdvv =

Velocidad máxima antes de realizar una maniobra de vuelco sobre la vía.

Propied

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ión y comerc

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ción

Velocidad de vuelco

Propied

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ión y comerc

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ción

• Proceso para determinar la ecuación

Demostración

Propied

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ción

Determinación de la zona de impacto

Teniendo en cuenta las posiciones finales y daños en los vehículos, se determina cual es la posible zona de impacto.

Propied

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Determinación de la zona de impacto

Propied

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Huellas en la vía

Determinación de la zona de impacto

Propied

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Determinación de la zona de impacto

Propied

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Determinación de la zona de impacto

Propied

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Determinación de la zona de impacto

Propied

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ción

Métodos matemáticos

Propied

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ción

Propied

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ción

Colisiones frontales y por alcance

Propied

ad de C

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ción

Colisiones frontales y por alcance

Propied

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Colisiones frontales y por alcance

Propied

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ión y comerc

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ción

Colisiones frontales y por alcance

Propied

ad de C

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ión y comerc

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ción

Ø D1: 17.3 metrosØ Huella 13 metrosØ D2: 26.7 metros

Ejercicio Nº 8

Propied

ad de C

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Ø D1: 18.9 metrosØ Huella 13 metrosØ D2: 43.2 metros

Ejercicio Nº 9

Propied

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ión y comerc

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Propied

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ión y comerc

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Propied

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Colisiones frontales y por alcance

Propied

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ción

Colisiones frontales y por alcance

Propied

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ión y comerc

ializa

ción

ü Longitud huella L=10 mü Longitud Sin huella L=30 mü Vuelco L=10 müMasa vehiculo 1200 kgüDimensiones

AltoAncho

Ejercicio Nº 10

Propied

ad de C

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ión y comerc

ializa

ción

Caso real

Propied

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ión y comerc

ializa

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Propied

ad de C

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ión y comerc

ializa

ción

Propied

ad de C

esvi C

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ión y comerc

ializa

ción

84 m

Propied

ad de C

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ión y comerc

ializa

ción

Calculo de velocidad en vehículos

Calculo de energías de deformación de un vehiculo

´´´´´

Propied

ad de C

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ión y comerc

ializa

ción

C1: 0.5 mC2: 0.7mC3: 1.0 mC4: 0.5 m

Propied

ad de C

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ión y comerc

ializa

ción

Toma de medidas

Toma de medidas aplicando el principio de calculo de energías de deformación.

Propied

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ión y comerc

ializa

ción

Evitabilidad

Propied

ad de C

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ión y comerc

ializa

ción

Según estudios de accidentalidad una persona común necesita:

Aproximadamente 1s para reaccionar ante un peligro inminente. Y entre 0.1 s y 0.5 s dependiendo del vehiculo, para que comience a aparecer huella nítida sobre el asfalto.

Evitabilidad

Propied

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ión y comerc

ializa

ción

Evitabilidad

Propied

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esvi C

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producc

ión y comerc

ializa

ción

Evitabilidad

Propied

ad de C

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ión y comerc

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ción

Propied

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ción

Gracias

Propied

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ción