Cuestionario resuelto de fisica (Cinematica, estatica)

FÍSICA.1. ¿Qué es un vector y de qué partes consta? Si se trata de un vector fuerza ¿qué representa cada parte? “Los vectores se definen como expresiones matemáticas que poseen magnitud, dirección y sentido, los cuales se suman de acuerdo con la ley del paralelogramo. Los vectores se representan por flechas. La magnitud de un vector determina la longitud de la flecha correspondiente. Dos vectores de la misma magnitud, dirección y sentido se dice que son iguales, tengan o no el mismo punto de aplicación.” P. Beer Ferdinand (2005). Mecánica vectorial para ingenieros: Estática. México D.F. McGraw- Hill. Pág. 17. “La fuerza es toda causa que pone en movimiento los cuerpos que está en reposo o hace cambiar la velocidad, la dirección o ambas cosas a la vez de los cuerpos que están moviéndose en línea recta a velocidad constante” E.N. da C. Andrade (1973). Física Hoy. España. Editorial Teide. Pág. 14. La fuerza al ser una magnitud vectorial queda definida por las siguientes partes: Punto de aplicación. Lugar donde se aplica una fuerza. Dirección. Línea sobre la cual actúa la fuerza: vertical, horizontal o inclinada. Magnitud. Tamaño del vector de acuerdo con la escala que se está utilizando. Sentido. Indica hacia donde se aplica o dirige la fuerza. 2. Clasifica estas magnitudes en escalares o vectoriales y justifica tu respuesta: tiempo, velocidad, desplazamiento, temperatura, trayectoria, aceleración, peso, masa, superficie, densidad. Para hacer una correcta clasificación es necesario definir lo que se entiende por magnitud escalar y magnitud vectorial. “Una magnitud física es ESCALAR cuando queda determinada por un número real que expresa su medida”. “Una magnitud es VECTORIAL cuando en su determinación necesitamos, además de su medida (módulo), una dirección y un sentido”. Burbano Santiago. Física general. Madrid. Tébar, S.L. Pág. 28 dirección y sentido. al ser una fuerza. El desplazamiento es el vector que define la posición de un punto o partícula en relación a un origen A con Desplazamiento Vectorial respecto a una posición B. la trayectoria no tiene que ser igual al desplazamiento (es Trayectoria Escalar decir la distancia entre dos puntos). si solo se emplea la magnitud no se estaría hablando de la velocidad si no de la rapidez. solo queda determinada por su magnitud. por tanto la aceleración se define a partir de su magnitud. el peso se representa Peso Vectorial como un vector. Es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa Densidad Escalar de un determinado volumen de una sustancia . dirección y sentido. si un objeto cambia de dirección en su trayecto. La velocidad expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. por lo que es una magnitud escalar. Es la medida de la cantidad de materia que posee un Masa Escalar cuerpo y queda determinada por su magnitud. la distancia total recorrida será mayor que la magnitud del desplazamiento entre esos dos puntos. El peso es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto. definido por su módulo. Es una magnitud vectorial que nos indica la variación de velocidad por unidad de tiempo.Magnitud Clasificación Argumento El tiempo se determina solo a partir de su magnitud. La trayectoria es la longitud total del camino recorrido (distancia recorrida) entre dos posiciones y no puede tomar valores negativos ya que no tiene dirección. Solo se define a partir de su magnitud métrica asociada Superficie Escalar por ende se trata de una magnitud escalar. Se trata de una magnitud escalar que expresa la cantidad Temperatura Escalar de energía interna de un sistema termodinámico. no Tiempo Escalar requiere de una dirección ni un sentido ya que es absoluto (Mecánica clásica). dirección y sentido. aplicado en el centro de gravedad del cuerpo dirigido aproximadamente hacia el centro de la tierra. para definirlo es necesario conocer su Velocidad Vectorial magnitud. el vector se extiende desde el punto inicial hasta la posición final. para acelerar es necesario Aceleración Vectorial que cambie la rapidez o la dirección o ambas. 5 > y v= < 3. 4 > La suma vectorial seria: u + v = < -2 + 3. Si tenemos un vector A cuyas componentes son: sobre el eje x 5. la longitud de la suma de dos vectores no es igual a la suma de sus longitudes. No.3. Pág. McGraw-Hill. sobre el eje z –3 y sobre el eje y 1 escribe este vector completo. 5 + 4 > = < 1. 𝟑𝟖𝟓𝟏 Conclusión: ∥ 𝒖 + 𝒗 ∥ ≤ ∥ 𝒖 ∥ +∥ 𝒗 ∥ “Generalmente. D. 769 . -3. Para sumar vectores ¿se pueden sumar directamente sus módulos? Razona tu respuesta.F. A = < 5. México. Calculo 2 de varias variables. u2 + v2 > Si los vectores están representados mediante sus componentes la fórmula de la longitud o magnitud seria: ∥ 𝑣 ∥= √𝑣12 + 𝑣22 Si tenemos u = < -2. 1 > 4. 9 > ∥ 𝒖 + 𝒗 ∥ = √12 + 92 = √𝟖𝟐 ≈ 9. La suma vectorial de u y v es el vector u + v = < u1 + v1.” Larson Ron (2010).0553 La suma de sus módulos seria: ∥ 𝑢 ∥ +∥ 𝑣 ∥= √𝑢12 + 𝑢22 + √𝑣12 + 𝑣22 ∥ 𝑢 ∥ +∥ 𝑣 ∥= √(−2)2 + (5)2 + √(3)2 + (4)2 ∥ 𝑢 ∥ +∥ 𝑣 ∥= √4 + 25 + √9 + 16 ∥ 𝑢 ∥ +∥ 𝑣 ∥= √4 + 25 + √9 + 16 ∥ 𝑢 ∥ +∥ 𝑣 ∥= √29 + √25 ∥ 𝒖 ∥ +∥ 𝒗 ∥ = √𝟐𝟗 + 𝟓 ≈ 𝟏𝟎. ¿Puede un cuerpo estar en reposo respecto a un sistema de referencia y sin embargo en movimiento respecto a otro? Pon un ejemplo. Sin embargo. pero se encuentra en movimiento con respecto a los árboles que observa desde el tren “El movimiento siempre es un concepto relativo porque debe referirse a un sistema de referencia o referencial particular escogido por el observador. el desplazamiento es la variación de la posición del objeto desde xi a xf. si el tiempo inicial 𝑡0 se toma ∆𝑥 como cero. Por ejemplo.” 7. 2 0 . debemos considerar segmentos más pequeños durante intervalos menores de tiempo. respectivamente. La trayectoria es el lugar geométrico de las posiciones sucesivas por las que pasa un cuerpo en su movimiento. Prescindiendo de la distancia escalar que nos mide la distancia de xi a xf por cada trayectoria particular. ∆𝑥 Es el cambio en la posición (o el desplazamiento) 𝑥𝑓 𝑦 𝑥0 son ∆𝑡 𝑡𝑓 −𝑡0 las posiciones final e inicial en los tiempos 𝑡𝑓 𝑦 𝑡0 .5. Para obtener mayores detalles. entonces la velocidad promedio se escribe como 𝑉𝑝𝑟𝑜𝑚 = . 𝑉𝑝𝑟𝑜𝑚 = = . en caso contrario. la partícula está en reposo en dicho referencial. 6. La respuesta es SI. en este momento en que escribo estas palabras me encuentro en reposo respecto al planeta tierra pero a la vez estoy moviéndome a 29. En una gráfica 𝑥 −𝑥 de x vs t. Otro ejemplo típico de este caso es el siguiente: Un pasajero que está sentado en un vagón de ferrocarril se encuentra en reposo con respecto al vagón. o la velocidad en un momento específico. nos quedamos con un intervalo de tiempo infinitesimalmente pequeño. en tal intervalo. a partir de la velocidad promedio. la velocidad 𝑡 promedio de un objeto no nos dice nada acerca de lo que pasa entre el punto inicial y el punto final. Si llevamos este proceso a su conclusión lógica. Una partícula se encuentra en movimiento en un referencial si su posición con respecto a él cambia en el transcurso del tiempo.78 km/s respecto al sol. no podemos saber si el objeto se detiene momentáneamente o retrocede antes de ir hacia la posición final. ¿Qué diferencia hay entre velocidad media y velocidad instantánea y como se calculan? La velocidad promedio se define como el cambio en la posición dividido entre el tiempo de ∆𝑥 𝑥𝑓− 𝑥0 recorrido. más detallada será la información del mismo. Diferencia entre desplazamiento y trayectoria. Mientras más pequeños sean los intervalos de tiempo considerados en un movimiento. por ejemplo. 𝑣𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑎𝑛𝑒𝑎 = 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑡 2− 𝑡0. la velocidad promedio se convierte en la velocidad instantánea. Resumiendo: La aceleración tangencial para relacionar la variación de la rapidez con el tiempo y la aceleración normal (o centrípeta) para relacionar los cambios de la dirección con el tiempo. llamada aceleración tangencial. pon dos ejemplos uno donde una de ellas es cero y otro donde es cero la otra. el módulo del vector velocidad permanece constante. el módulo del vector velocidad disminuye con el tiempo  Igual a cero (= 0): Cuando el cuerpo tiene un movimiento uniforme. El valor de la aceleración tangencial puede ser:  Mayor que cero (> 0): Cuando el cuerpo tiene un movimiento acelerado. ¿Cuáles son las componentes intrínsecas de la aceleración y que estudian cada una? El vector aceleración a puede descomponerse en dos componentes (llamadas componentes intrínsecas) mutuamente perpendiculares: una componente tangencial at (en la dirección de la tangente a la trayectoria). 2. y una componente normal an (en la dirección de la normal principal a la trayectoria). Aceleración tangencial > 0 y aceleración normal = 0  En un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado Ejemplos: 1.. es decir. La aceleración normal puede ser:  =0: En los movimientos rectilíneos.. 9. donde la dirección permanece constante  >0: En los movimientos curvilíneos. donde la velocidad cambia continuamente de dirección Aceleración tangencial = 0 y aceleración normal > 0  Movimiento circular uniforme Ejemplos: 1.8. es decir.Movimiento de rotación de la tierra.Un automóvil que tiene una aceleración constante en línea recta durante un lapso de tiempo. Movimiento de un CD en el tocadiscos. . el módulo del vector velocidad aumenta con el tiempo  Menor que cero (<0): Cuando el cuerpo tiene un movimiento retardado o decelerado.. Existen movimientos donde una de ellas es cero. llamada aceleración normal o centrípeta (este último nombre en razón a que siempre está dirigida hacia el centro de curvatura). es decir.La caída libre en el vacío. 2-. Un objeto con aceleración negativa podría estar aumentando su rapidez. Otra manera de decir esto es que si la aceleración tiene el mismo signo que la velocidad. Esto significa que la dirección de la aceleración determina si se está sumando o restando a la velocidad. ¿Cuál es la ecuación que relaciona el espacio recorrido con el tiempo para un movimiento rectilíneo uniforme?. y una aceleración positiva significa que se va a sumar al valor actual de la velocidad. el objeto aumentará su rapidez. ¿Una aceleración negativa significa siempre que un cuerpo frena? Razona tu respuesta.  v es la velocidad que tiene el cuerpo a lo largo del movimiento. ya que causaría que la magnitud aumentara. una aceleración negativa significa que se va a restar del valor actual de la velocidad. Conclusión: Una aceleración negativa no siempre significa que un cuerpo frena si no lo contrario dependiendo si la dirección de la velocidad coincide con la dirección de la aceleración. Incluso si la velocidad se volviera más negativa. el objeto disminuirá su rapidez. . Restar del valor de la velocidad podría aumentar la rapidez de un objeto si. el objeto estará disminuyendo su rapidez.10. Matemáticamente. la persona aumentaría su rapidez. la velocidad ya fuera negativa. 𝑚 𝑚 𝑚 −3 − 1 = −4 𝑠 𝑠 𝑠 Esto muestra que restarle a la velocidad (es decir. y si la aceleración apunta en la dirección opuesta de la velocidad. y un objeto con aceleración positiva podría estar disminuyendo su rapidez. Hay que considerar el hecho de que la aceleración es un vector que apunta en la misma dirección que el cambio en la velocidad. y si la aceleración tiene el signo opuesto que la velocidad. el objeto estará aumentando su rapidez. ¿y para uno circular uniforme? Para el espacio recorrido con el tiempo en un movimiento rectilíneo: 𝒙 = 𝒙𝟎 + 𝒗𝒕  x0 es la posición inicial. si una persona empezara a ir hacia la izquierda con una velocidad negativa de −3 𝑠 y 𝑚 le restamos 1 𝑠 a la velocidad. tener una aceleración negativa) puede causar que algo aumente su rapidez. para empezar. Espacio recorrido con el tiempo para un movimiento circular uniforme 𝑑 = (𝑤𝑅)𝑡  w= velocidad angular  R=radio  t = tiempo en segundos 11. la magnitud de la velocidad aumentaría y la persona estaría cubriendo más metros por segundo. 𝑚 Por ejemplo.  t es el intervalo de tiempo durante el cual se mueve el cuerpo. Si la aceleración apunta en la misma dirección que la velocidad. Esta circunstancia implica la existencia de una aceleración que. ¿Es cierto que un movimiento circular uniforme no tiene aceleración?. una magnitud vectorial. 2𝜋𝑟 𝑣= (La velocidad tangencial es igual a 2pi multiplicado por el radio y dividido por el 𝑇 periodo) . No es cierto. Aunque la rapidez del objeto es constante. ¿Qué relación hay entre una magnitud lineal y su magnitud angular correspondiente en un movimiento circular? Pon ejemplos: La velocidad angular 𝜔 es el ángulo barrido ∆𝜑 en un intervalo de tiempo ∆𝑡. sí varía su dirección. 𝑎𝑟𝑐𝑜 ∆𝑠 𝜑 ∗ 𝑟 𝑣= = = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 ∆𝑡 𝑡 La relación entre la velocidad angular y velocidad lineal es la siguiente: 𝑣 = 𝜔 ∗ 𝑟 (Velocidad tangencial o lineal es igual a la velocidad angular por el radio). una trayectoria circular. El movimiento circular uniforme describe el movimiento de un cuerpo atravesando. su velocidad no lo es: La velocidad. ∆𝜑 2𝜋 𝜔= = ∆𝑡 𝑇 T= periodo ∆𝜑 = Angulo recorrido ∆𝑡 = Tiempo empleado 𝜔 = Velocidad angular en rad/seg 𝜑 = Desplazamiento angular en rad 𝑡 = tiempo en segundos en que se efectuó el desplazamiento angular La velocidad lineal. si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad. es la rapidez con que se mueve un punto a lo largo de una trayectoria circular. 13. con rapidez constante. Si tiene aceleración. tangente a la trayectoria. v. en cada instante cambia de dirección. Razona tu respuesta.12. ¿Es cierto que cuando lanzamos un cuerpo hacia arriba la gravedad es negativa y cuando luego cae es positiva? Razona tu respuesta.14. Cuando se lanza un objeto hacia arriba la velocidad es positiva y cuando cae tiene una velocidad negativa. ya que el módulo de un vector es un número que coincide con la "longitud" del vector en la representación gráfica. Datos cuerpo 1 r=2 2𝜋 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 = 𝜔 = 2m 𝑇 2𝜋2 4𝜋 4m 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙 = 𝑣 = = 𝑇 𝑇 Datos cuerpo 2 r=4 2𝜋 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 = 𝜔 = 𝑇 2𝜋4 8𝜋 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙 = 𝑣 = = 𝑇 𝑇 Conclusión: La velocidad angular para ambos cuerpos es la misma pero la velocidad lineal del cuerpo que está más lejos es del doble respecto a la que se encuentra a 2m del centro. . si tomamos la dirección hacia arriba como positiva y la dirección hacia abajo como Aceleración negativa negativa la gravedad siempre será negativa. 15. Longitud = Magnitud = Módulo = Norma. Todo depende de la convención. 16. Cuando el vector velocidad y el vector aceleración coinciden en dirección el objeto aumenta su rapidez y cuando no su rapidez disminuye. Si dos cuerpos giran uno a una distancia de 2 m y otro a 4 m del centro de giro ¿cómo serán sus respectivas velocidades lineales y angulares? Razona tu respuesta. ¿Una magnitud vectorial es constante si su módulo lo es? Si. hay una fuerza igual y opuesta (reacción). ¿Qué tipo de cambio origina en la velocidad una fuerza perpendicular a la trayectoria que lleva un cuerpo y entonces origina o no origina aceleración? Si origina aceleración. La dirección de la aceleración es la de la fuerza neta aplicada. entonces ese objeto tendrá cero aceleración. sino que la velocidad es constante. Primera ley: Un objeto en reposo permanece en reposo o. No es cierto. Suponiendo que el objeto se mueve en el vacío y su dirección es a la derecha. 20. ¿De qué depende la fuerza de rozamiento? ¿Depende siempre del peso del cuerpo? La fuerza de rozamiento depende la naturaleza de los cuerpos en contacto. . En el caso más frecuente. 18. cuando un cuerpo se desliza por un plano horizontal.17. en otras palabras. Tercera ley: Para cada fuerza (acción). Para cada pareja de cuerpos. 19. menor es el rozamiento. velocidad constante cero (en reposo) o velocidad constante distinta de cero (moviéndose con una velocidad constante). Segunda ley: La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. La primera ley de newton dice que si la fuerza neta sobre un objeto es cero ( ∑ 𝐹 = 0). Esto no necesariamente significa que el objeto está en reposo. Fuerza externa: Es una fuerza que se origina desde fuera de un objeto. al aplicarle una fuerza perpendicular esta no afecta a la componente horizontal si no a la componente vertical. Fuerza: Empujón o jalón ejercido sobre un objeto por otro objeto. cuanto más pulimentada se encuentren las superficies en contacto. a menos que una fuerza externa neta actúe sobre él. ¿Es cierto que si sobre un cuerpo en movimiento dejan de actuar fuerzas o se anulan todas entre ellas el cuerpo se para? Razona tu respuesta. por tanto el cambio en la trayectoria se da al desviarse de manera diagonal modificando su velocidad en la componente La aceleración se dará en la dirección en que se aplique la fuerza. la fuerza normal es el peso del cuerpo. La fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que actúa entre las superficies en contacto. así como del estado en que se encuentran sus superficies. si está en movimiento. permanece en movimiento a una velocidad constante. Enuncia las leyes de Newton. por qué se descompone y como se calculan las componentes? Haz el dibujo. la fuerza 𝐹𝑝𝑖𝑒𝑠 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 actúa sobre la pared y no sobre nuestro sistema de interés. No es lo mismo. Al actuar un objeto sobre otro se podría pensar que las dos fuerzas iguales y opuestas se cancelarían. No. La masa es una magnitud escalar y el peso una magnitud vectorial. La nadadora se mueve en la dirección de 𝐹𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑝𝑖𝑒𝑠 . 22. entonces 𝐹𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑝𝑖𝑒𝑠 es una fuerza externa en este sistema y afecta su movimiento. 23. Hay que observar que la nadadora empuja en la dirección opuesta a la que se desea mover. contendrá más materia. ¿Es lo mismo peso que masa? Razona tu respuesta. si seleccionamos a la nadadora como el sistema de interés. originada por la acción del campo gravitatorio local sobre la masa del cuerpo. en este caso. ¿Se anulan las fuerzas de acción y reacción? Razona tu respuesta. En contraste.21. hay dos sistemas que podríamos investigar: la nadadora o la pared. La reacción a su empujón es entonces en la dirección deseada. pero no lo hacen por que actúan en diferentes sistemas. No. La masa no varía de un lugar a otro. el peso si. así que a menudo es más útil resolver la segunda ley de newton para las direcciones paralela y perpendicular por lo que se necesita descomponer el peso o la fuerza de gravedad en estas direcciones. . La masa es la cantidad base con que describimos cantidades de materia. La masa se mide en kilogramos y el peso en Newton en el SI. ya que depende de la gravedad. En un plano inclinado lo que interesa es el movimiento paralelo a la superficie del plano inclinado.. ¿Cómo se descompone el peso en un plano inclinado. Cuanto mayor masa tiene un objeto. El peso equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un punto de apoyo.Observar cómo la fuerza de gravedad Fg = mg apunta directo hacia abajo. Por ejemplo: Una nadadora empuja contra la pared de la piscina con sus pies. Entonces 𝐹𝑝𝑖𝑒𝑠 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 no afecta directamente el movimiento de nuestro sistema y no cancela 𝐹𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝑠𝑜𝑏𝑟𝑒 𝑝𝑖𝑒𝑠 . ¿Cómo se descomponen y calculan las componentes del plano inclinado? 1. . sin 𝜃 = = 𝑚𝑔 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 O. obtenemos. también deben de tener el tercero en común). podemos usar la definición de seno para 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 𝐹𝑔∥ obtener.) 4. al resolver para 𝐹𝑔∥ . 𝐹𝑔⊥ = 𝑚𝑔 cos 𝜃 . si usamos la definición del coseno.Ahora que conocemos el ángulo inferior entre 𝑚𝑔 y 𝐹𝑔⊥ ..El ángulo superior izquierdo 𝜙 del plano inclinado es el mismo que el ángulo 𝜙 entre la componente paralela de la fuerza de gravedad 𝐹𝑔∥ y la fuerza total de gravedad mg. si dos triángulos rectángulos tienen en común dos ángulos en común. pero nos permite encontrar el tercer ángulo en el siguiente paso (que si nos importa. 5.. de tal manera que sean paralela y perpendicular a la superficie del plano inclinado. 3. 𝐹𝑔∥ = 𝑚𝑔 sin 𝜃 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑦𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐹𝑔⊥ Del mismo modo. obtenemos cos 𝜃 = = ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 𝑚𝑔 O.Dos de los ángulos del plano inclinado (el ángulo recto y 𝜙) son los mismos que los ángulos del triángulo que forman las componentes de la fuerza de gravedad.La fuerza de gravedad se puede separar en componentes 𝐹𝑔∥ y 𝐹𝑔⊥ . Observar que en realidad no nos importa este ángulo. pues todos los triángulos rectángulos tienen ángulos que suman 180° (es decir. respectivamente. El ángulo inferior entre 𝑚𝑔 y 𝐹𝑔⊥ debe ser el mismo que el ángulo inferior derecho del plano inclinado 𝜃. 2. obtenemos.. al resolver para 𝐹𝑔⊥ . Si formulamos la pregunta de otra manera respecto a lo dicho anteriormente. y reposo significa que un cuerpo no tiene movimiento. 𝒔𝒆𝒏𝜽>=||v|| cos𝜽𝒊 + ||v|| sen𝜽𝒋 v 𝜃 . Un cuerpo puede estarce moviendo a velocidad constante y en línea recta durante todo su trayecto lo que implicaría que no experimentaría ninguna aceleración. primero la formularé de otra manera para que resulte más sencillo responder. 25. ¿Puede un objeto no tener movimiento y a la vez tener aceleración? Aquí sencillamente la respuesta es NO. ¿Puede existir reposo sin equilibrio? Al igual que la pregunta anterior. v = <𝒄𝒐𝒔𝜽. Un automóvil viajando en línea recta a velocidad constante. es decir.24. y la respuesta es SI. ¿Puede existir equilibrio sin reposo? ¿Y reposo sin equilibrio ?Pon algún ejemplo. ¿Puede existir equilibrio sin reposo? Que un cuerpo esté en equilibrio implica que todas las fuerzas que actúan sobre él se anulen. Según la Real Academia Española: Reposo: Inmovilidad de un cuerpo respecto de un sistema de referencia. que no exista aceleración. Ejemplo. Equilibrio: Estado en el que se encuentra una partícula si la suma de todas las fuerzas que actúan sobre ella es cero. por ejemplo una persona que está viajando en un ferrocarril que empieza a moverse. si utilizamos la referencia dentro del ferrocarril diríamos que la persona está en reposo y sin aceleración pero si utilizamos un observador de afuera diríamos que la persona está en reposo y que a la vez tiene aceleración por que el ferrocarril está acelerando y la persona está sobre el ferrocarril pero juzgando de una manera rigorosa no sería cierto ya que nuestro sistema de interés es la persona y no el ferrocarril. Escribe el vector de posición de un cuerpo que se lanza desde una altura h0 oblicuamente hacia arriba con una velocidad V0 indicando o dibujando el sistema de referencia que usas. quedaría así ¿Puede un objeto NO tener aceleración y a la vez estarce moviendo? De esta manera es más sencillo responder. Una manera de forzar una respuesta positiva a la pregunta reformulada seria utilizando dos sistemas de referencia. 𝒔𝒆𝒏𝜽 > = 𝒄𝒐𝒔𝜽𝒊 + 𝒔𝒆𝒏𝜽j v = ||v|| <cos𝜽. ¿Cuál de estas gráficas velocidad-tiempo representa lo que ocurre con la velocidad de una piedra que se lanza verticalmente hacia arriba y cuando alcanza su altura máxima cae? . 27. El proceso de multiplicar v por 1/||v|| para obtener un vector unitario se llama normalización de v. A B C D . 26. Demostración: 1 ∥𝑢 ∥=∥ 𝑣∥ ∥𝑣∥ 1 ∥𝑢 ∥=| 𝑣| ∥ 𝑣 ∥ ∥𝑣∥ 1 ∥𝑢 ∥= ∥𝑣∥ ∥𝑣∥ ∥𝑢 ∥=1 Por tanto u tiene longitud y la misma dirección que v. ¿Qué diagrama representa los vectores velocidad. ¿Cómo se calcula un vector unitario? ¿Cómo calcularías un vector unitario que fuera siempre tangente a la trayectoria que lleva un móvil? Vector unitario en la dirección de v 𝑣 1 𝑢= = 𝑣 ∥𝑣∥ ∥𝑣∥ Tiene longitud 1 y la misma dirección que v. aceleración y fuerza de un movimiento circular uniforme?: V V V V a a a F F a F F Gráfico A Gráfico B Gráfico C Gráfico D 28. 30. y mide entre otras cosas la capacidad de una máquina para producir trabajo. llamada así debido a las deformaciones elásticas). la energía relacionada con las variables de estado. Potencial termodinámico. que es la suma de la energía mecánica de las partículas constituyentes de un sistema. que tiene el símbolo W*. que es la energía liberada en forma de calor. Cuando alguien compra un coche no quiere saber si éste podrá hacer el trabajo necesario para llevarle a una distancia de 200 km. Energía térmica. La unidad estándar para medir la potencia es el watt. ¿Qué es el trabajo y en qué casos el trabajo puede ser cero? El trabajo es el producto de la fuerza ejercida sobre un cuerpo por su desplazamiento 𝑊 = 𝐹 ∗ ∆𝑥 El trabajo es cero cuando la fuerza aplicada o el desplazamiento es cero. Energía potencial eléctrica: Energía eléctrica: resultado de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos. si no si podrá hacerlo en un tiempo dado. que se compone de: Energía radiante: la energía que poseen las ondas electromagnéticas. Tipos de energía y define cada una: En la mecánica se encuentran: Energía mecánica.29. En la termodinámica están: Energía interna. o se a acierta velocidad. 31. Una onda también es capaz de transmitir energía al desplazarse por un medio elástico. Por ejemplo. En electromagnetismo se tiene a la: Energía electromagnética. está la energía potencial gravitatoria y la energía potencial elástica (o energía de deformación. Energía calórica: la cantidad de energía que la unidad de masa de materia puede desprender al producirse una reacción química de oxidación. que es la combinación o suma de los siguientes tipos: Energía cinética: relativa al movimiento. Energía potencial: la asociada a la posición dentro de un campo de fuerzas conservativo. Define potencia e indica su fórmula Potencia: Es la velocidad a la que se realiza el trabajo. ∆𝐸 𝑃= ∆𝑡 . el kilovatio hora (kWh) calcula el consumo. sin tener un límite establecido.5 𝑊 = caballo de fuerza métrico (o "de vapor") 1𝑠 Caballo de fuerza mecánico (o "imperial") = 745. ∆𝑡 = Tiempo medido en segundos.7 W. donde se refería a la potencia de un caballo típico utilizado para activar un cabrestante. ya que saltará el diferencial de la instalación. Un kW es una unidad de medida de potencia. sabemos que cuando se levanta contra la gravedad. El uso de la electricidad residencial. P = La potencia en watts. La potencia contratada no podemos sobrepasarla. Generalmente la representamos con el símbolo hp. y tiene sus orígenes en el siglo XVII. ∆𝐸 = Cambio de energía (número de Joules). . la cantidad de energía consumida se paga en función a la cantidad. 32. sin embargo. un watt es igual a un joule de trabajo realizado por segundo. También hay otra unidad de energía que sigue siendo ampliamente utilizada: el caballo de fuerza. tenemos: 𝑚 75𝑘𝑔∗9. ¿Así que cuánta potencia es esto en watts? Bueno. en este caso una hora. Desde entonces. ¿Qué mide los kw. Si dejamos una bombilla de 100 W encendida durante una hora. *Por definición. un caballo de fuerza métrico (también conocido como "caballo de vapor") se ha definido como la potencia necesaria para levantar una masa de 75 kg a una distancia de 1 metro en 1 segundo. por lo que es importante saber el precio de la luz. Su unidad básica es el vatio (W) y equivale a un julio por segundo (1000 W = 1 kW). una masa adquiere una energía potencial gravitatoria 𝐸𝑝 = 𝑚 ∗ 𝑔 ∗ ℎ. Así que sustituyendo este número.1 kWh.h justifica tu respuesta. El kilovatio (kW) mide solo potencia. ésta habrá consumido durante este periodo 0. El término de kilovatio hora es un término de consumo y se define para ver la potencia utilizada durante un periodo de tiempo.807 2 ∗1𝑚 𝑠 = 735.