Cap 1Estudio del Movimiento
PHSC2004
Prof. Franklin Rivera
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Física
• La Física es la ciencia dedicada al estudio de las fuerzas que se dan en la naturaleza, en el más amplio sentido de la búsqueda del conocimiento
• Tambien la fisica es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia, la energia y sus interacciones.
• la matemática es el idioma en que se
puede expresar con mayor precisión lo
que se dice en física.
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Sistemas de Medidas
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Medida Métrico Ingles
Distancia Metro Pie, pulgada yarda
Volumen Litro Galón, quarto, pinta
Masa Gramo Slug
Tiempo Segundos, minutos, horas, días, semana, mes, años
Sistemas de medida• El sistema métrico decimal es un sistema de medida
que utiliza prefijos antez de la base. ( vol, dist, etc.)
• Los múltiplos y submúltiplos de cada unidad de medida están relacionadas entre sí por múltiplos o submúltiplos de 10.
Prefijos Métricos Comunes y Múltiplos de Unidades
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Sistemas de MedidasÁrea
Metro cuadrado m2 Pie o pulgada cuadrada ft2
Volumen
Metro cubico m3 Pie cubico ft3
Temperatura
Grados Celsios (C ) y Ferenheigh (F )
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Fundamentos de Física
• Existen tres aspectos basicos del universo material– Espacio, tiempo y materia
• Las cantidades físicas envuelven medidas de…– Distancia, tiempo, masa y carga
• Todas estas medidad las veremos en dos sistemas– Sistema Métrico y sistema Ingles
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Periodo y Frecuencia• Periodo: Es el tiempo que toma completar un ciclo de un
proceso que es repetitivo
• Se abrevia T y sus unidades son en tiempo, segundos o minutos segun sea el caso
• Frecuencia: Es el numero de ciclos de un proceso periódico por unidad de tiempo
• Se abrevia f y sus unidades son 1/seg o seg-1
• La unidad de frecuencia es el hertz (Hz)
1Hz = 1/s = s-1
Periodo = 1 / frecuencia
T = 1/f y f = 1 / T
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Speed o Rapidez
• Razón de movimiento
• Razón de cambio de distancia desde un punto de referencia
• Distancia recorrida por un lapso de tiempo
• Esta dada por:
Sistema metrico Sistema ingles metros por segundo Pies por segundo
Kilometros por segundo millas por hora
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Velocidad• Se dice que es la misma definición de Speed
pero con una dirección en particular.
• La velocidad esta dada por un vector
• Tiene la mismas unidades de Speed
• Cantidades que no tienen dirección son conocidas como Scalar.
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Vectores
• Velocidad es un ejemplo de de cantidad física conocida como Vector
• Los vectores tienen magnitud y dirección• Las cantidades que no tienen dirección son
llamadas scalars– Ej
Masa, tiempo y volumen
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Vectores
• Cuando un objeto se mueve hacia una direccion y luego regresa por la misma linea, se dice que es – direccion positiva hacia delante,
– direccion negativa en el regreso o hacia atras.
• El signo + se utilzara cuando es positiva y el signo – cuando sea negativa
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Vectores
• Los vectores se representan con flechas segun su direccion
• El tamaño determinara la velocidad que sera proporcional a su magnitud
• Las flechas son colocadas en la forma “tip to tail” para presentar direccion de varios vectores y sus direcciones.
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Vectores
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Vectores• Vectores en una misma dirección (paralelos)
pueden se sumados
• Vectores en direcciones opuesta se cancelan o se restan la magnitud del opuesto
• Vectores en posiciones no paralelas deben ser manejados según sea el caso
• Deben representarse corréctamente con longitud y vector resultante de otros componentes
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Vectores no paralelos
El encuentro de los vectores de cada auto al encontrarse genera un vector resultante y este puede ser calculado
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Vectores
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Vectores
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Acceleración (a)
• Rapidez de velocidad, cambio de velocidad por cambio de tiempo
• Aceleracion es un vector con cantidad de magnitud y dirección
a = Δv
Δ t
a = m/s2 ft/s2 mph/s
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Acceleración (a)
• La relación entre vector y aceleración es la misma que velocidad y desplazamiento
• Aceleración representa cuan rápido es el cambio de velocidad
• Velocidad representa cuan rápido es el cambio de desplazamiento
a = vf - vi
tf - tiProf. Franklin Rivera
Acceleración
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Desaceleracion
• Cuando un objeto baja su velocidad se dice que desacelera o que pierde aceleracion.
Ej, Un automovil en movimiento se apago su motor y su velocidad disminuyo hasta que se detuvo, desde una velocidad de 25m/s en 5 seg. Su aceleracon seria.
a = Δv = 0 m/s – 25m/s = -5 m/s2
Δ t 5seg
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Caida libre (g)
• Caida Libre; Es un de los ejemplos mas importante relacionados a aceleracion.
• Caida libre: se dice que solo la fuerza gravitacional actúa sobre el objeto
• Su aceleración es constante y su magnitud se representa como.
g = 9.8 m/s2 ó 32 ft/s2 ó 22 mph/s
Por cada 19.6 m/s2 se dice que son 2gProf. Franklin Rivera
Aceleración Gravitacional
• Significa que por cada segundo que pasa, la velocidad varia en 9.80665 m/s
• Valor: 9.8 m/s2
• Esta se debe a la atracción de la fuerza de gravedad de la tierra hacia el centro de ella.
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Aceleración centrífuga
• Este concepto incluye cambios en dirección de movimiento y velocidad.
• Un ejemplo sería un vehiculo transitando por un curva.
• Se utilzan flechas para representar esos cambios de dirección
• Utilizaremos le regla de “tip to tail” para representar esos cambios de Δv
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Aceleración centrífuga
• Alguos ejemplos de aceleración centrífuga
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Aceleracion centrifuga
• El radio del segmento de una curva es de 20 metros y el vehículo a velocidad constante de 10m/s recorre la curva. Cual seria su aceleración
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Resume de Movimiento
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Tipos de Movimiento Simples
• Velocidad Cero: No ocurre movimiento. Un cuerpo simple y fijo en el espacio y aceleración de cero
• Velocidad Constante: Movimiento uniforme. Elcuerpo se mueve a velocidad constante en una dirección fija y aceleración de cero
• Aceleración Constante: Movimiento a aceleración continua la cual cambia a razón fija de distancia y tiempo. Ejemplo de esto sería la caida libre (g).
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Resumen de movimientos
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