1

TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DEL ORIENTE DEL ESTADO DE MEXICO.

CUADERNILLO DE FISICA.

MATERIA.- FISICA 1

CARRERA.- INGENIERIA INDUSTRIAL

REALIZO: ING. VICENTE MARTEL GUZMAN

2

PROGRAMA DE ESTUDIOS. FISICA I CLAVE.-INM-0401 PAGINA.

1 Cinemtica de la partcula y del cuerpo rgido5

1.1 Sistema Internacional De Unidades

1.1.1

..

Conversin De Unidades.

1.2

Movimiento Rectilneo

1.2.1 Desplazamiento Velocidad y Aceleracin .

..12

1.2.2 Movimiento Uniforme y Uniformemente Acelerado .

1.2.3 Movimiento Relativo

1.2.4 Cada Libre de Cuerpos .

.

1.3 Movimiento Curvilneo

1.3.1.Componentes Rectangulares de Velocidad y Aceleracin .

.33

1.3.2 Movimiento de Proyectiles.

1.3.3 Componentes Tangencial y Normal de la Velocidad y la Aceleracin .

1.3.5 Movimiento Circular Uniforme y no Uniforme.

1.4 Movimiento de Cuerpo rgido.

1.4.1 Traslacin y Rotacin.

2 Cintica de la partcula y del cuerpo rgido.41

2.1 Leyes De Newton .

2.1.1.Enunciados Esquemas Visualizacin

2.1.2 Diagramas de Cuerpo Libre .

.

2.2 Resolucin de ecuaciones ..46

3

2.2.1 Fuerzas Constantes

2.2.2 Fuerzas de Resistencia y Fuerzas de Friccin .

.

2.3 Aplicaciones Movimiento Rectilneo

2.4

.

Aplicaciones Movimiento Curvilneo

2.5 Momento de una Fuerza .52

..49

2.5.1 Centro de Masa y Momento de Inercia Cuerpo rgido .

2.5.2 Movimiento de Rotacin Cuerpo rgido .

3 Trabajo energa cintica y conservacin de energa 58

3.1 Concepto De Trabajo

3.1.1

Calculo Trabajo Para Diferentes .Fuerzas

3.2 Teorema del Trabajo y la Energa

3.2.1 Concepto Energa Cintica

3.2.2

.

Aplicaciones Energa Cintica

3.3 Potencia 70

.

3.4 Fuerzas Conservativas y no Conservativas 72

3.4.1 Concepto Energa Potencial

3.4.2

.

Aplicaciones Energa Potencial

3.5

.

Teorema Conservacin Energa Mecnica

3.5.1

77

Demostracin Teorema Energa Mecnica

3.5.2

.

3.6

Aplicaciones Energa Mecnica.

Oscilaciones Armnicas.76

4

3.7 Sistemas que Involucran Fuerzas no Conservativas.

4 Introduccin a la esttica de la partcula y del cuerpo rgido104

4.1 Fuerzas en el Plano y en el espacio.

4.2 Equilibrio de una partcula.

4.3 Momento de una Fuerza.

4.3.1 Momento Respecto a un Punto.

4.3.2 Momento Respecto a un Eje.

4.3.3. Momento de un Par, Pares equivalentes, Suma de pares.

4.4 Reacciones en Apoyos y Conexiones.

4.5

Equilibrio Cuerpos Rgidos.

5

1 Cinemtica de la partcula y del cuerpo rgido.

1.1 Sistema Internacional De Unidades

El Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI del francs: Le Systme International d'Units), tambin denominado Sistema Internacional de Medidas, es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en la mayora de los pases y es la forma actual del sistema mtrico decimal. El SI tambin es conocido como sistema mtrico, especialmente en las naciones en las que an no se ha implantado para su uso cotidiano. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas, que inicialmente defini seis unidades fsicas bsicas. En 1971 se aadi la sptima unidad bsica, el mol.

.

Una de las principales caractersticas, que constituye la gran ventaja del SI, es que sus unidades estn basadas en fenmenos fsicos fundamentales. La nica excepcin es la unidad de la magnitud masa, el kilogramo, que est definida como la masa del prototipo internacional del kilogramo o aquel cilindro de platino e iridio almacenado en una caja fuerte de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

Las unidades del SI son la referencia internacional de las indicaciones de los instrumentos de medida y a las que estn referidas a travs de una cadena ininterrumpida de calibraciones o comparaciones. Esto permite alcanzar la equivalencia de las medidas realizadas por instrumentos similares, utilizados y calibrados en lugares apartados y por ende asegurar, sin la necesidad de ensayos y mediciones duplicadas, el cumplimiento de las caractersticas de los objetos que circulan en el comercio internacional y su intercambiabilidad.

Desde el 2006 se est unificando el SI con la norma ISO 31 para formar el Sistema Internacional de Magnitudes (ISO/IEC 80000). Hasta mayo del 2008 ya se haban publicado 7 de las 14 partes de las que consta.

Unidades bsicas

El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades bsicas.Son las unidades utilizadas para expresar las magnitudes fsicas definidas como bsicas, a partir de las cuales se definen las dems:

Magnitud fsica bsica

Smbolo dimensional

Unidad bsica

Smbolo de la Unidad

Observaciones

Longitud L metro m Se define en funcin de la velocidad de la luz

6

Tiempo T segundo s Se define en funcin del tiempo atmico

Masa M kilogramo kg

Es la masa del cilindro patrn custodiado en Sevres(Francia).

Intensidad de corriente electrica

I amperio o ampere A Se define a partir de la fuerza magntica

Temperatura kelvin K

Se define a partir de la temperatura termodinmica del punto triple del agua.

Cantidad de sustancia N mol mol

Vase tambin nmero de Avogadro

Intensidad luminosa J candela cd

Vase tambin conceptos relacionados: lumen, lux e iluminacin fsica

Las unidades bsicas tienen mltiplos y submltiplos, que se expresan mediante prefijos. As, por ejemplo, la expresin kilo indica mil y, por lo tanto, 1 km son 1000 m, del mismo modo que mili indica milsima y, por ejemplo, 1 mA es 0,001 A.

Es la nica unidad bsica con un prefijo multiplicativo, lo que induce a error, pues se puede interpretar que la unidad bsica es el gramo. Es tambin la nica unidad que se sigue definiendo en trminos de un objeto patrn, por las dificultades que presenta definirlo mediante un experimento, de modo semejante a como se hace en las dems, aunque se han propuesto varios mtodos.

Definiciones de las unidades bsicas

Kelvin (K). Unidad de temperatura termodinmica.

7

Definicin: un kelvin es la temperatura termodinmica correspondiente a la fraccin 1/273,16 de la temperatura termodinmica del punto triple del agua.

Segundo(s). Unidad de tiempo.

Definicin: el segundo es la duracin de 9 192 631 770 periodos de la radiacin correspondiente a la transicin entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del tomo de cesio 133.

Metro (m). Unidad de longitud.

Definicin: un metro es la longitud de trayecto recorrido en el vaco por la luz durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundo.

Kilogramo (kg). Unidad de masa.

Definicin: un kilogramo es una masa igual a la almacenada en un prototipo.

Amperio (A). Unidad de intensidad de corriente elctrica.

Definicin: un amperio es la intensidad de una corriente constante que mantenindose en dos conductores paralelos, rectilneos, de longitud infinita, de seccin circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacio, producira una fuerza igual a 210-7 newton por metro de longitud.

Mol (mol). Unidad de cantidad de sustancia.

Definicin: un mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como tomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando se emplea el mol, es necesario especificar las unidades elementales, que pueden ser tomos, molculas, iones, electrones u otras partculas o grupos especificados de tales partculas.

Unidades derivadas

Con esta denominacin se hace referencia a las unidades utilizadas para expresar magnitudes fsicas que son resultado de combinar magnitudes fsicas tomadas como bsicas.

El concepto no debe confundirse con los mltiplos y submltiplos, los que son utilizados tanto en las unidades bsicas como en las unidades derivadas, sino que debe relacionarse siempre a las magnitudes que se expresan. Si estas son longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente elctrica, temperatura, cantidad de sustancia o intensidad luminosa, se trata de una magnitud bsica, y todas las dems son derivadas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctrica

8

Unidad de volumen o metro cbico, resultado de combinar tres veces la longitud, una de las magnitudes bsicas.

Unidad de densidad o cantidad de masa por unidad de volumen, resultado de combinar la masa (magnitud bsica) con el volumen (magnitud derivada). Se expresa en kilogramos por metro cbico y no tiene nombre especial.

Unidad de fuerza, magnitud que se define a partir de la segunda ley de Newton (fuerza=masa aceleracin). La masa es una de las magnitudes bsicas pero la aceleracin es derivada. Por tanto, la unidad resultante (kg m s-2) es derivada. Esta unidad derivada tiene nombre especial, newton

1Unidad de energa, que por definicin es la fuerza necesaria para mover un objeto en una distancia de un metro, es decir fuerza por distancia. Su nombre es el julio (unidad) (joule en ingls) y su smbolo es J. Por tanto, J=N m.

En cualquier caso, siempre es posible establecer una relacin entre las unidades derivadas y las bsicas mediante las correspondientes ecuaciones dimensionales.

Unidades con nombre especial

Hertz o Hercio (Hz). Unidad de frecuencia.

Definicin: un hercio es un ciclo por cada segundo.

Ne