CIENCIA QUE ESTUDIA MATEMÁTICAMENTE LA NATURALEZA

Transcripción

1 FÍSICA CIENCIA QUE ESTUDIA MATEMÁTICAMENTE LA NATURALEZA Galileo Galilei ( ) Iaac Newon ( ) Alber Einein ( )

2 UNIDAD 6: FUERZA Y MOVIMIENTO 1. CINEMÁTICA: Pare de la Fíica que eudia el moimieno de lo cuerpo. El moimieno de lo cuerpo Velocidad Aceleración. DINÁMICA: Pare de la Fíica que eudia la caua que producen o aleran el moimieno de lo cuerpo Ineraccione enre lo cuerpo. La uerza Carácer ecorial de la uerza Compoición de uerza Fuerza y moimieno

3 1. El moimieno de lo cuerpo MOVIMIENTO: cambio de poición de un cuerpo con el rancuro del iempo y repeco a un iema de reerencia. y El moimieno e relaio porque depende del iema de reerencia. El repoo no exie, nada eá quieo. El iema de reerencia que e oma como ijo e conidera en repoo. SISTEMAS DE REFERENCIA: Eje coordenado en el plano en re dimenione z x y x

4 Trayecoria: e la línea decria por el móil cuando e muee: A B Poición: e el puno que ocupa el cuerpo en cada inane a lo largo de u rayecoria. En el equema on poicione lo puno A 1, A, A 3, A 4, ec. A A 3 A B A 1 A 4 Diancia recorrida: e el epacio real recorrido por el móil obre la rayecoria. Δ Tipo de rayecoria: Reca: Cura: circulare, elípica, parabólica, ec.

5 DESPLAZAMIENTO Y ESPACIO RECORRIDO Deplazamieno: e la diancia mínima que hay enre el puno inicial y el puno inal de un recorrido, e la línea reca que une el puno inicial y el puno inal de una rayecoria. A Deplazamieno Trayecoria (epacio recorrido Δ ) Si la rayecoria e recilínea coincide con el deplazamieno. Deplazamieno Δ x A B Trayecoria

6 EJEMPLO: Un peaón e encuenra en la calle a 1 m de u caa e inicia u paeo durane 1,5 minuo a lo largo de oda la calle haa llegar a un cruce iuado a 13 m de u caa. 1 m 13 m Como la calle e reca, el deplazamieno y la rayecoria coinciden. Como inició u andadura eando a 1 m de u caa el deplazamieno e calcula: Δ x x x 1 Δ 1 deplazamieno poición inal poición inicial Tiempo inal iempo inicial Δ x 13 m 1 m 1 m Δ 1,5 min. 6 /min; Δ 9 Si repreenamo ee moimieno 13 en una gráica epacio iempo (m) 1 9 ()

7 1.1 VELOCIDAD Se mide en m/ Magniud íica ecorial que relaciona el epacio recorrido con el iempo inerido en recorrerlo Δ epacio inal, epacio inicial iempo inal, iempo inicial Δ Velocidad media: epacio recorrido diidido por el iempo empleado en recorrerlo. Velocidad inanánea: la que iene un móil en ciero inane. El iempo i e mide con cronómero permie coniderar que

8 i, i, Moimieno recilíneo y uniorme m.r.u. Δ Δ (m/) ; ; + ( ; ) + Su rayecoria e reca Su elocidad conane En un circuio auomoilíico e han omado lo iguiene dao: S (m) () V/(m/) 15/53 9/33 6/3 6/3 Se repreenan eo dao en el diagrama - S (m) () () El epacio recorrido e el área limiada en el recángulo

9 APLICACIÓN a) Indica el ipo de moimieno en cada ramo b) Calcula la elocidad en cada ramo (m) 4 a b c (m) 3 a b c (m) 4 () () 1 ()

10 1. VÍAS ACELERACIÓN NERVIOSAS Magniud íica ecorial que relaciona la ariación de elocidad con el iempo inerido Δ a Δ Se mide en m/ Su rayecoria e reca Su elocidad aría Su aceleración e conane Moimieno recilíneo uniormemene acelerado ( m.r.u.a) Δ a Δ i, i, + a( ; ; a ; ) + a (m) () Gráica epacio-iempo

11 Gráica elocidad-iempo Si Si (m/) (m/) () () a (m/ ) Gráica aceleración-iempo ()

12 ECCUACIONES DEL M.R.U.A. V (m/) a + a (m/) () 1/ a 1 a 1 a () 1/ a

13 (m/) ECCUACIONES DEL M.R.U.A. V Para calcular, e uman la área A 1 y A () A a 1/ ( ( A 1 ) ) (m/) A 1/ a 1/ a A 1 A () + 1/ a + a

14 GRÁFICOS VELOCIDAD-TIEMPO (m/) 4 a b c (m/) 3 a b c () () (m/) 4 a b 1 ()

15 Moimieno ericale de caída libre ag; g9,8 m/ Se deja caer un cuerpo dede una alura de 3 m. Calcula el iempo que arda en caer y la elocidad que llea cuando choca con el uelo. 3 m V m g m m g g a y Si a a / 4, 9,8,47 ;,47 4,9 3 ( 9,8 1 3 ; 1, 1/ + +

16 . Ineraccione enre lo cuerpo: la uerza La uerza on magniude íica ecoriale. Tienen: módulo, dirección, enido y puno de aplicación. Se repreenan mediane ecore. Producen lo iguiene eeco: Modiican el eado de repoo o moimieno de lo cuerpo. Deorman lo cuerpo. Unidad de medida: Newon (N) Aparao de medida: el dinamómero DINAMÓMETROS

17 CARÁCTER VECTORIAL DE LAS FUERZAS La uerza on magniude íica ecoriale, u eeco dependen de u: Inenidad o módulo Dirección Senido Puno de aplicación Módulo Senido

18 COMPOSICIÓN DE FUERZAS Cuando obre un cuerpo acúa má de una uerza, e calcula la uerza reulane. A) Fuerza con la mima dirección y enido B) Fuerza con la mima dirección y enido conrario C) Fuerza con diina dirección A B C

19 Ley de Hooke La deormación experimenada por un muelle e direcamene proporcional a la uerza aplicada. Fuerza (N) Longiud del muelle (m) Deormación L L (m) L, K F/ ΔL ΔLL L,5,3,1 5 1,4, 5 1,5,5,3 5 F(N) 1,5 1,5 Ley de Hooke F K Δ L K e la conane eláica del muelle K (N/m),1,,3 L - L (m)

20 Fuerza con la mima dirección y enido R F 1 + F Fuerza con la mima dirección y enido conrario F 1 5 N y F 3 N R 8 N F 1 5 N y F 3 N R N R F 1 - F Fuerza con diina dirección R F 1 + F R ,83N

21 LEYES DE NEWTON 1ª LEY DE LA INERCIA (primer principio de la dinámica) Si obre un cuerpo no acúa ninguna uerza (o la reulane de oda ella e nula), e maniene en repoo o con moimieno recilíneo y uniorme. ª LEY FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA (egundo principio de la dinámica) Si obre un cuerpo acúa uerza, ure una aceleración direcamene proporcional a la uerza aplicada e ineramene proporcional a u maa. a F/m F m a En la caída libre de lo cuerpo: P m g

22 EJERCICIO: Calcularemo la aceleración en lo iguiene cao: F3N a a a F R 8N R a F R 1N R a

23 3ª LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN (ercer principio de la dinámica) Siempre que un cuerpo A ejerce una uerza obre oro B, ée ejerce ora uerza igual, pero de enido conrario obre A. Fuerza de acción F A F R Fuerza de reacción