Nombre de la materia Física Nombre de la Licenciatura XXXX Nombre del alumno XXXX Matrícula XXXX Nombre de la Tarea Unidad # Unidad 1 Mecánica Nombre del Profesor XXXX Fecha XXXX
“Hay tres pautas básicas: tomarse en serio las cosas que uno hace, dedicarse en cuerpo y alma a lograr el objetivo que uno se ha impuesto, y convencerse de que lo importante es terminar lo que se empieza.”
Unidad 1. Mecánica Física
Jose !iram.
ACTIVIDAD 1 Objetivos: •
Aplicar ejercicio de movimiento
•
Resolver ejercicios de cinemática aplicando las fórmulas estudiadas para el cálculo de la velocidad, tiempo, posición y aceleración Aplicar las Ley de Newton
•
Instrucciones:
Después de revisar los videos y los recursos siguientes debes desarrollar la actividad !
"ideo Revisa los # videos del $rof! "%ctor Alejandro &arc%a de la '()L en donde ejemplifica y e*plica detalladamente la solución de problemas respecto al tema de +ecánica de la semana!
Lectura •
+ecánica (ippens, trad! Ram%re-, ../0 )n este documento encontrarás los temas1 medición, cinemática y dinámica! 2e incluyen las definiciones, fórmulas y ejemplos 3ue re3uieres para comprender los temas
•
Adicionalmente, utili-a el formulario de recursos, te servirá de apoyo para la reali-ación de la tarea!
2
Unidad 1. Mecánica Física
¿Cómo entregar nuestra tarea?
Descargar la actividad en 4ord y responder directamente en el documento! 56mprimir
la actividad
para escribir
las
respuestas y
enviar la foto o
escaneo
correspondiente! 57olocar su respuesta con fotos de lo reali-ado ejercicio por ejercicio, etcétera0! Forma de evaluación:
Criterio
Ponderación
$resentación
89
"alor de los ejercicios
.89
1.1: (Valor 3.0 unto! ".1: (Valor 3.0 unto! 3.1: (Valor 3.0 unto!
3
Unidad 1. Mecánica Física
Desarrollo de la actividad:
#$emlo 1: 'n ciclista de ruta entrena pedaleando diariamente : ;oras recorriendo /<8 =m! >7uántos =m recorrer%a en ? d%as, si pedalea durante @ ;oras diarias
DAT%& (B :; dB //8 =m (/ B? d%as @ ;0B C/ ; 8h
42 h
−−−−−− 250 km X
−−−−−−
x 1,312.5 km =
'#&)TAD%: ,#/!< =m #$ercicio 1: (Valor 3.0 unto! 1.1.
tro ciclista pedalea en carretera diariamente ;oras y recorre /8 =m! >7uántos =m recorrer%a en 8 d%as, si pedalea durante : ;oras diarias
DAT%&
Unidad 1. Mecánica Física
(B ; dB /8 =m (/ B8 d%as : ;0B :8 ; 11 h 210 km −−−−−−
80 h
X
−−−−−−
x 1,527.272 km =
'#&)TAD%: ,
#$emlo " : 'n tren eléctrico, antes de llegar a la estación debe reducir su velocidad de #8 mEs a .!< mEs 3ue es considerado por debajo de la velocidad má*ima0 en una distancia de /88 m! a0 Durante este intervalo, >cuánto tiempo transcurre b0 >7uál es la aceleración c0 2i el tren no parara en la estación y continuara su paso con la misma aceleración constante, >cuánto tiempo tardar%a en detenerse y 3ué distancia aFadida recorrer%a
DAT%&: v8B #8mEs vfB .!< mEs *8B 8 *fB /88 m t8B 8 tfB
a Durante este intervalo, >cuánto tiempo transcurre Primero: Deberás obtener la velocidad promedio1
!
Unidad 1. Mecánica Física
v p =
v f + v 0 2
=
30
+ 9.5 2
=19.75 m / s
Desu*s1 Deberás despejar de la siguiente fórmula el tiempo1 v p
=
∆x ∆ t
∆ t =
∆ x x f − x 0 200 m− 0 m = = =10.12 s v p v p m 19.75 s
'#&P#&TA: Transcurren 10.1" s +! >7uál es la aceleración
a
v f v 0 t
9.5
−
=
=
m s
30
−
10.12 s
m s
=−
2.02
'#&P#&TA: La aceleración es
m s
2
2.02
−
m s
2
c! 2i el tren no parara en la estación y continuara su paso con la misma aceleración constante, >cuánto tiempo tardar%a en detenerse y 3ué distancia aFadida recorrer%a 7onsideramos 3ue el auto se detiene, por lo 3ue vfB 8 mEs
Primero: )mpleamos la fórmula1 v ( t )=v 0 + at G despejamos t, para calcular el tiempo 3ue tarda en detenerse!
"
Unidad 1. Mecánica Física
t
v f v 0 a
0
−
=
=
m s
−
−
m s m
30
2.02
=
14.85 s
2
s
D#&P,&: 7on este dato, podemos calcular la distancia 3ue recorre antes de detenerse! x ( t )= x 0 t + v 0 t ±
1 2
2
a t
14.85 s
¿ 1 m (−2.02 )(¿¿ 2 )=222.78 m 2
s2
x =0 m +(
( )( 30
m s
14.85 s
) )+¿
'#&P#&TA: )l tren tardar%a en detenerse
t =14.85 s
y recorrer%a una distancia adicional de
222.78 m
#$ercicio ": 'n tren eléctrico, antes de llegar a la estación debe reducir su velocidad de /< mEs a 8 mEs 3ue es considerado por debajo de la velocidad má*ima0 en una distancia de <8 m! a0 Durante este intervalo, >cuánto tiempo transcurre b0 >7uál es la aceleración c0 2i el tren no parara en la estación y continuara con la misma aceleración constante, >7uánto tiempo tardar%a en detenerse y 3ué distancia aFadida recorrer%a
DAT%&: v8B /
Unidad 1. Mecánica Física
*8B 8 *fB <8 m t8B 8 tfB
a! Durante este intervalo, >cuánto tiempo transcurre Primero: Deberás obtener la velocidad promedio1 v p =
v f + v 0 2
= 25 + 10 =17.5 m/ s 2
Desu*s1 Deberás despejar de la siguiente fórmula el tiempo1 v p
=
∆x ∆ t
∆ t =
∆ x x f − x 0 150 m− 0 m = = =8.571 s v p v p m 17.5 s
'#&P#&TA: Transcurren -./1 s +! >7uál es la aceleración
a
v f v 0 t
10
−
=
=
m s
−
30
8.571 s
m s
1 . 750
=−
'#&P#&TA: La aceleración es
m 2
s
1.750
−
m s
2
$
Unidad 1. Mecánica Física
c! 2i el tren no parara en la estación y continuara su paso con la misma aceleración constante, >cuánto tiempo tardar%a en detenerse y 3ué distancia aFadida recorrer%a 7onsideramos 3ue el auto se detiene, por lo 3ue vfB 8 mEs
Primero: )mpleamos la fórmula1 v ( t )=v 0 + at G despejamos t, para calcular el tiempo 3ue tarda en detenerse!
t
v f v 0 a
0
−
=
=
m s
−
−
m s m
25
1.75
=
14.285 s
2
s
D#&P,&: 7on este dato, podemos calcular la distancia 3ue recorre antes de detenerse! x ( t )= x 0 t + v 0 t ±
1 2
2
a t
14.285 s
¿
m (−1.750 2 )(¿ ¿ 2 )=178.57 m 2 s m ( 14.285 s ) )+¿ x =0 m +( 25 s 1
( )
'#&P#&TA: )l tren tardar%a en detenerse de
t
14.285 s
=
y recorrer%a una distancia adicional
178.57 m
%
Unidad 1. Mecánica Física
". #$emlo: Ti de solución: 7onsidera 3ue se desprecia la fricción entre el piso y el blo3ue! Recuerda 3ue el signo del peso es 50 Hormulas a utili-ar1
P=m g F x =ma x F y = ma y
'n blo3ue cuya masa es de C =g, es jalado mediante una fuer-a ;ori-ontal como se aprecia en la siguiente figura!
a0 La fuer-a de reacción R0 3ue ejerce el piso sobre el blo3ue!
1 &
Unidad 1. Mecánica Física
b0 La fuer-a ;ori-ontal H*0 3ue se re3uiere para dar al blo3ue una velocidad ;ori-ontal de ? mEs en / segundos a partir del reposo!
Datos mB C =g "* B ? mEs tB / s gB .!: mEs/
P'I#'%: Au*iliándonos con la segunda ley de Newton, calculamos la reacción 3ue ejerce el piso sobre el blo3ue, sumando las fuer-as en el eje vertical!
Σ F y = R + (− P )= ma y La aceleración vertical es 8, por 3ue el despla-amiento solo es ;ori-ontal0
Σ F y =m a y = 0∴ R − P =0
R= P =mg=( 4 kg )
( )= 9.8
m s
2
39.2 N
'#&P#&TA a!: La fuer-a de reacción es igual a 39.2 N D#&P,&: 'tili-amos nuevamente la segunda ley de Newton F x =m a x )n donde1
m − 0 v x −v 0 s m a x = = =3 2 2s t s 6
1 1
Unidad 1. Mecánica Física
F x m a x =
( )
( 4 kg ) 3 m2
=
s
12 N
=
'#&P#&TA +!: La fuer-a ;ori-ontal H*0 es igual a 12 N
#$ercicio: (Valor 3.0 unto! 3.1. 'n blo3ue cuya masa es de @ =g, es jalado mediante una fuer-a ;ori-ontal como se aprecia en la siguiente figura!
a0 La fuer-a de reacción R0 3ue ejerce el piso sobre el blo3ue! b0 La fuer-a ;ori-ontal H*0 3ue se re3uiere para dar al blo3ue una velocidad ;ori-ontal de C mEs en # segundos a partir del reposo!
1 2
Unidad 1. Mecánica Física
Datos mB @ =g "* B C mEs tB # s gB .!: mEs/
P'I#'%: Au*iliándonos con la segunda ley de Newton, calculamos la reacción 3ue ejerce el piso sobre el blo3ue, sumando las fuer-as en el eje vertical!
Σ F y = R + (− P )= ma y La aceleración vertical es 8, por 3ue el despla-amiento solo es ;ori-ontal0
Σ F y =m a y = 0∴ R − P =0
R= P =mg=( 7 kg )
( )= 9.8
m s
2
68.6 N
'#&P#&TA a!: La fuer-a de reacción es igual a 68.6 N D#&P,&: 'tili-amos nuevamente la segunda ley de Newton F x =m a x )n donde1
a x
v x v 0 t
4
−
=
=
m s
0
−
3s
1.333
=
m s
2
1 3
Unidad 1. Mecánica Física
F x =m a x =( 7 kg )
(
1.333
m s
2
)=
9.33 N
'#&P#&TA +!: La fuer-a ;ori-ontal H*0 es igual a 9.33 N
1
