CONCEPTOS GENERALES Y SISTEMAS DE UNIDADES. MOVIMIENTO RECTILNEO, MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

LVARO ENRIQUE NIETO CEPEDA

UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS TECNOLGICASTECNOLOGA MAQUINAS HERRAMIENTASANTIAGO DE TUNJA2015

CONCEPTOS GENERALES Y SISTEMAS DE UNIDADES. MOVIMIENTO RECTILNEO, MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

LVARO ENRIQUE NIETO CEPEDA

TALLER UNIDAD 1 DINMICA

INSTRUCTOR: ALFREDO IGUA

UNIVERSIDAD PEDAGGICA Y TECNOLGICA DE COLOMBIAFACULTAD DE ESTUDIOS A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS TECNOLGICASTECNOLOGA MAQUINAS HERRAMIENTASANTIAGO DE TUNJA2015

TABLA DE CONTENIDO pag.INTRODUCCIN.. 1 1. CONCEPTOS GENERALES Y SISTEMAS DE UNIDADES. 2 2. MOVIMIENTO RECTILNEO 4 3. MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO.. 54. EJERCICIO. 6

CONCLUSIONES.. 7 BIBLIOGRAFA.. 8

Universidad Pedaggica y Tecnolgica de ColombiaEscuela de Ciencias TecnolgicasTecnologa Maquinas HerramientaDinmica

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INTRODUCCINEn este resumen abarcamos los temas de conceptos generales y sistemas de unidades, movimiento rectilneo y movimiento uniformemente acelerado, de los cuales primero aprenderemos sus definiciones bsicas y generales y la manera como se le otorgan unidades, para as por estructurar estos conceptos dentro de sistemas de unidades consistentes. Una vez comprendida la manera en que se relacionan matemticamente estos conceptos y unidades los aplicaremos al desarrollo de un ejemplo prctico en el cual intervienen los fenmenos fsicos como lo son los movimientos rectilneos y movimiento uniformemente acelerado.

CONCEPTOS GENERALES Y SISTEMAS DE UNIDADES. MOVIMIENTO RECTILNEO, MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

1. CONCEPTOS GENERALES Y SISTEMAS DE UNIDADES

1.1 Conceptos Generales:

Espacio: su concepto es asociado a la nocin de la posicin de un punto P; cuya posicin se puede definir por tres longitudes, tomadas desde cierto punto u origen, en tres direcciones distintas; Las coordenadas de P son estas longitudes Tiempo: no es suficiente con indicar la posicin de un evento en el espacio, as que debemos indicar tambin el momento o tiempo en que ocurri. Masa: caracteriza y compara los cuerpos con base en ciertos experimentos mecnicos, como por ejemplo: dos cuerpos que tengan la misma masa sern atrados por la tierra de igual forma y presentaran la misma resistencia al cambio de su movimiento trasnacional. Fuerza: representa la accin de un cuerpo sobre otro, puede ejercerse con contacto real o a distancia; una fuerza se caracteriza por su punto de aplicacin, magnitud y direccin y se representa con un vector. La ley del paralelogramo para la adicin de fuerzas: dos fuerzas que actan en una partcula pueden ser remplazadas por una sola fuerza llamada resultante la cual se halla trazando la diagonal del paralelogramo que tiene como lados iguales a las fuerzas dadas. El principio de transmisibilidad: las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rgido permanecern inalteradas si una fuerza que acta sobre el cuerpo rgido es sustituida por una fuerza de la misma magnitud y direccin, pero que actu en un punto diferente, sobre la misma lnea de accin.

Las tres leyes fundamentales de Newton: formuladas por sir Isaac Newton y se enuncian as: Primera Ley: Si la fuerza resultante que acta sobre una partcula es cero la partcula permanecer en reposo, si as lo estaba y permanecer con velocidad constante en lnea recta, si estaba en movimiento. Segunda Ley: si la fuerza resultante que acta sobre una partcula no es cero, la partcula presentara una aceleracin proporcional a la magnitud de la resultante y en la direccin de esta. Se puede expresar de la siguiente manera donde F es fuerza que acta sobre la partcula, m la masa de esta y a la aceleracin de la misma, expresadas en un sistema de unidades consistente. Tercera Ley: las fuerzas de accin y reaccin de cuerpos en contacto tienen la misma magnitud, la misma lnea de accin pero sentidos opuestos.

La Ley de gravitacin de Newton: dos partculas de masa M y m se atraen mutuamente con fuerzas iguales y opuestas, este concepto es dado por la formula , donde Peso: la magnitud del peso de una partcula puede expresarse como W=mg, donde m es la masa de la partcula y g la gravedad

1.2 Sistema de Unidades:

Las unidades cinticas como lo son las unidades de longitud, tiempo, masa y fuerza; tres de ellas pueden ser arbitrarias y se les llama bsicas y la cuarta es derivada de estas tres identificada como unidad derivada. Las unidades cinticas combinadas de esta manera forman un sistema consistente de unidades.

Sistema Internacional de Unidades: Se simboliza SI y es el resultado de la evolucin del sistema fsico MKS; las normas las establece y las actualiza el Bureau International des Poids et Mesures con sede en Paris, Francia.

Unidades bsicas: el SI tiene siete unidades bsicas que corresponden a las cantidades fsicas fundamentales y son:Metro: longitud del trayecto recorrida por la luz en el vaco, durante un intervalo de tiempo de 1/299792458 de 1 seg.Kilogramo: Masa del prototipo kilogramo internacional conservad en la sede del BIPM.Segundo: duracin de 9192631770 ciclos dela radiacin correspondiente a la transicin entre los dos niveles hiprfinos del estado fundamental del tomo de cesio 133 Unidades derivadas: Fuerza (y peso): Newton(N): fuerza que al ser aplicada a una masa de un kilogramo le imparte una aceleracin en su misma direccin y sentido equivalente a 1 .Presin y esfuerzo: Pascal (Pa): intensidad superficial de fuerza aplicada equivalentemente a 1 Frecuencia o periodicidad: Hertz (Hz): variacin peridica equivalente a un ciclo por segundo (c/s)Trabajo y Energa: Joule (J): trabajo realizado por una fuerza de 1 N, cuando su punto de aplicacin se desplaza 1 m en la direccin y sentido dela fuerza.

2. MOVIMIENTO RECTILNEOEs un tipo de movimiento en lnea recta encontrado en las aplicaciones prcticas. En este movimiento la aceleracin a es cero para todo tiempo p, en consecuencia la velocidad v es constante y se expresa as:

Al integrar esta ecuacin se obtiene la coordenada de posicin x, denotando como el valor inicial de x y solo si la velocidad es constante teneos que:

3. MOVIMIENTO RECTILNEO UNIFORMEMENTE ACELERADOEs otro tipo de movimiento donde la aceleracin a es constante convirtindose la ecuacin en

Al integrar se obtiene la velocidad v de la partcula

es la velocidad inicial y como el valor inicial de x e integrar se obtiene:

Tambin se puede escribir:

Al integra ambos lados se obtiene

4. EJERCICIO

Un grupo de estudiantes lanza un cohete a escala en direccin vertical. Con base en los datos registrados, determinan que la altitud del cohete fue de 89.6 ft en la parte final del vuelo en la que el cohete an tena impulso, y que el cohete aterriza 16 s despus. Si se sabe que el paracadas de descenso no pudo abrir y que el cohete descendi en cada libre hasta el suelo despus de alcanzar la altura mxima, y suponiendo que g = 32.2 ft/, determine a) la rapidez v1 del cohete al final del vuelo con impulso, b) la altura mxima alcanzada por el cohete. |

Tomamos a= -32 ft/ a) Para , y = 0

b) tenemos para

CONCLUSIONES Para una correcta aplicacin de las leyes y conceptos aqu estudiados se deben manejar y comprender las definiciones bsicas y las unidades bsicas El SI (sistema internacional de medidas) es el sistema de medicin y unidades ms utilizado en el mundo En el movimiento rectilneo la aceleracin es cero por lo tanto su velocidad es constante En el movimiento uniformemente acelerado la velocidad es variable y su aceleracin constante.

BIBLIOGRAFA

BEER, JOHSTON, MAZUREK, EISENBERG. (2010). MECNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS; Capitulo 11. Mexico Df: Mc Graw Hill.

kurt Gieck/Reiner Gieck. (2003). Manual de frmulas tcnicas. Mexico D.F.: Alfa omega

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