domingo, 11 de diciembre de 2016


Un objeto se deja caer desde una altura de 5 m, Determinar: a. La ecuaciones de movimiento; b. El tiempo que tarda en caer el objeto; c. La velocidad antes de tocar el piso.


V = Vo ± gt ← g es la aceleración de la gravedad.
  • Se usa + cuando el móvil cae, ya que la velocidad se incrementa.
  • Se usa - cuando el móvil sube, debido a que la velocidad disminuye.
a. El objeto cae por lo que usaremos +. Por otro lado la frace "se deja caer" indica que parte del reposo, por lo que la velocidad inocial es 0.

V = Vo + gt ⇒ V = 9,8 m/s² * t ←Primera ecuación.

Cae al piso, por lo que la altura final sería 0.

y = yo + Vot + 1/2 gt  5 m = 1/2(9,8 m/s² * t)
Un joven viene en la parte trasera de un camión de naranjas y lanza una verticalmente con una velocidad de 2,5 m/s. S i el camión tiene una velocidad constante de 11 m/s, determine:
  1. El tiempo que tarda la naranja en alcanzar el punto más alto.
  2. La altura máxima que alcanza la naranja, y
  3. La distancia que recorre el camión mientras la naranja está en el aire.

Inicialmente es importante recordar que:
  • Cuando se lanza la naranja verticalmente e ir esta, al mismo tiempo, en un movimiento rectilíneo uniforme horizontal (camión). Esto genera el movimiento parabólico.
  • El movimiento horizontal de la naranja en un Movimiento Rectilíneo Uniforme.
  • El movimiento vertical es un Movimiento Uniformemente Acelerado, donde la aceleración es la gravedad (g=9,8 m/s²).
Resolución:

  1. V = Vo - gt ↼ Al Alcanzar el punto más alto V es 0.

    0 = 2,5 m/s - 9,8 m/s² t

    t = 2,5 m/s   = 0.25 s
          9,8 m/s²

    La naranja alcanza su punto más alto a los 0,25 s
  2. y = Vot - 1/2 gt² ↼ Usamos 0,25 s

    y = (2,5 m/s)(0,25 s) - 1/2(
    9,8 m/s²)(0,25 s)²  =  0,31 m

    La naranja alcanza una altura máxima de 0,31 m.
  3. x = Vt  ↼ t es 2 veces el tiempo de altura máxima.

    x = (11 m/s) 2(0,25 s)  =  5,5 m.

    El Camión recorre 5,5 m durante el vuelo de la naranja. 




miércoles, 30 de noviembre de 2016

MUA -ER V


Un avión despega de la pista de un aeropuerto, con una velocidad de 144 Km/h después de recorrer 1000 m de la misma, si partió del reposo. Calcular a) la aceleración durante ese trayecto. b) El tiempo que ha tardado en despegar c) La distancia recorrida en tierra en el último segundo.
Fórmulas:
V = V+ at
S = S0 + V0t + 1/2at2
V2= V20+2aS




domingo, 27 de noviembre de 2016

MUA -ER IV


Una persona está a punto de perder un tren. En un desesperado intento, corre a una velocidad constante de 6 m/s. Cuando está a 32 m de la ultima puerta del vagón de cola, el tren arranca con una aceleración constante de 0,5 m/s². ¿Logrará nuestro viajero aprovechar su billete ?

• Lo primero que debemos deducir es que son dos móviles con dos movimientos (Pasajero MRU – Tren MRUA).

• El tiempo que necesita el pasajero para alcanzar el tren es el tiempo que tarda en recorrer los 32 m más el tiempo en que el tren a recorrido cierta distancia desde que arrancó.


Fórmulas:
Pasajero: 
• SPasajero = So + Vt

Tren
• V = Vo + at
• S = So + Vot + 1/2at²
• V²= Vo²+2aS

Datos:
El Pasajero.

• V = 6 m/s
• a = 0 (Velocidad Constante o sea, MRU)
• So = 0 (Cuando el pasajero comienza a correr)
• SPasajero = 32 + STren

El Tren.
Vo = 0 (Parte del Reposo)
a = 0,5 m/s²
S = ?
So = 0 (Parte del Reposo)

SPasajero  = Vt  =32 m+ Stren  à  Stren = 6 m/st  - 32
Stren  = ½ at2   =  ½ 0,5t2  =  0,25t2 
2 ecuaciones con 2 incognitas
Igualando SPasajero  y  Stren 

Así pués, igualamos ambas ecuaciones...
  à  6t  - 32 = 0,25t2  

Ahora igualamos  a 0  à 0,25t2 - 6t + 32 = 0 ⇚ Ecuación de 2º 

Así usando la ecuación para  a = 0,24; b = -6 y c = 32, tenemos...


SPasajero  = Vt  =  6 m/s .  16 s  = 96 m
SPasajero  = Vt  =  6 m/s . 8 s = 48 m

El recorrido más corto es el más lógico para que el pasajero aborde el tren
El pasajero alcanza el tren a los 48 m

viernes, 25 de noviembre de 2016

MUA -ER III


En las olimpiadas de Pekin 2008 Samuel Sanchez esprintó para ganar el Oro si el grupo de 6 corredores iba a 36 Km/h y Samuel cruzó la meta a 72 Km/h durando el sprint 5 segundos, Calcular :

a) la aceleración

b) espacio recorrido en el sprint.

Repasemos las Fórmulas:

• V = V0 + at
• S= S0 + Vt + 1/2at²
• V²= V0² + 2aS

Datos:
• V0 = 36 km/h
• V = 72 km/h
• t = 5 s
• a = ?
• S = ?

Resolución:
• Lo primero será despejar la aceleración en V = V0 + at


Así… a = (V - V0 )
                       t
•  Luego despejamos el recorrido (S) en: V²   = V0² +  2aS


Y obtenemos… S = ( V² - V0² )
                                      2a

Pero primero deberemos igualar las unidades. Esta vez llevaremos las velocidades de Km/h a m/s

•V0 = 36 km/h

• V = 72 km/h


Sabemos que 1 Km tiene 1000 m y que 1 hr tiene 3.600 s

Bien… 36 Km      x        1.000 m      x        1     hr        =     36 x 1.000 m     =      10 m/s
                    hr                         Km                   3.600 s               3.600 s

Luego… 72 Km     x        1.000 m     x        1 hr     =    72     x     1.000 m    =      20 m/s
                      hr                         Km            3.600 s               3.600 s

Ahora los datos son:
• V0 = 10 m/s
• V = 20 m/s
• t = 5 s
• a = ?
• S = ?


a = ( V - Vo ) 

Sustituyendo:       a =    ( 20 m/s – 10 m/s ) 
                                                   5 s 

a = 2 m/s² 

Ahora… 
 S = ( V² - Vo²) 
2a 

Ahora… S = (20 m/s)² - (10 m/s)² = 100 m²/s² 
                               2 x 2 m/s²               4 m/s²

S = 25 m


MUA -ER II

Un fórmula 1 que parte del reposo alcanza una velocidad de 216 km/h en 10 s. Calcula su aceleración.

Repasemos las Fórmulas:

• V = V0 + at
• S = S0 + Vt + 1/2at²
• V²= V0² + 2aS

Datos:
• V0 = 0 m/s ⟸Parte del Reposo
• V = 216 km/h
• t = 10 s
• a = ? 

Resolución:

Al igual que en el ejemplo anterior, acá usaremos la primera fórmula. Despejamos la aceleración. 

V = Vo + at

• V0 está sumando, pasa a la izquierda restando V - V0 = at

• t está multiplicando, pasa dividiendo (V - V0) =  a 
                                                                    t


Pero, antes de sustituir debemos observar el tiempo.

•  En la Velocidad se  expresa en horas
•  Mientras que en el tiempo está en segundos

Tenemos que asegurarnos de que las unidades sean las mismas 


Así que, trabajaremos en el sistema mks, pasando la Velocidad de Km/h a m/s

Veamos… 1 Km tiene 1000 metros y…
                  1 hora tiene 3.600 segundos

V   =    216 Km/h x 1000 m/Km   =   60 m/s
3.600 s/h 


Ahora sí…Sustituimos: a   =   (60 m/s - 0 m/s)   =    6 m/s² 
                        10 s


MUA -ER I

Una moto circula por una carretea a 20m/s . En 5 s , su velocidad pasa a ser de 25 m/s ¿ cuál ha sido su aceleración ?

Repasemos las Fórmulas:

• V = V0 + at
• S= S0 + Vt + 1/2at²
• V²= V0² + 2aS

Datos:
• V0 = 20 m/s
• V = 25 m/s
• t = 5 s
• a = ?

Resolución:

Observando las fórmulas, en la primera tenemos todos los datos. Sólo debemos despejar la aceleración. 
V = V0 + at

• V0 está sumando, pasa a la izquierda restando V - V0 = at

• t está multiplicando, pasa dividiendo (V - V0) =  a 
                                                                    t

Sustituimos: a = (25 m/s - 20 m/s) = 5 m/s = 1 m/s² 
                                        5 s                 5 s

Importante: Noten que los segundos quedan en el denominador y se multiplican, resultando s².
 Si deseas puedes descargar este ejercicio en formato Power point.

Movimiento Rectilíneo Uniforme Ejercicio Resuelto I


Observemos los siguientes datos:

T es el tiempo en segundos (Variable Independiente).
X es el recorrido en metros (Variable Dependiente).

Determinar la Ecuación General de la Recta

El gráfico muestra la relación en línea recta de T vs. X. 

Debemos hallar la Ecuación General de la Recta que corresponde a estos puntos y a todos los demás que pudieran pertenecer a ella.

Sabemos que la Ecuación General de la Recta viene representada por la fórmula: y = mx + b

Donde…
• x es la Variable Independiente
• y es la Variable Dependiente
• m es la Pendiente de la Recta, y
• b es el punto de corte de la recta con el eje x, o sea b es el valor de y cuando x es 0.

Bien… m viene dada por la fórmula…
m =  y2 – y
        x2 – x1
Donde (x1,y1) y (x2,y2) son dos puntos cualquiera pertenecientes a la recta.

La Ecuación de la recta es y = mx + b

Adaptémosla a nuestro ejemplo:

La Variable Independiente (x), en física es el tiempo, o sea T.
• La Variable Dependiente, entonces, es el recorrido X.

Nuestra Ecuación sería… X = mT + b

Si T = 0, X = m(0) + b à X = b

En la tabla tenemos que cuando T = 0, X = 5; o sea b = 5

En base a esto tenemos que, X = mT + 5

Sólo  nos falta calcular la pendiente… m .

Tomemos un par de puntos de la tabla. Por ejemplo los puntos… (0,2; 10) y (0,6; 20).

Adaptamos a nuestro problema… m =  X2 – X1

                                                           T2 – T1

Sustituimo… m = 20m  –   10m    =     10m  =  25 m/seg
                                                           0,6seg – 0,2seg        0,4seg

De donde se deduce que, en física, la pendiente de la recta de un movimiento rectilíneo tiempo - recorrido, viene dada por la Velocidad del movimiento.

Para el ejercicio que nos ocupa donde la fórmula de la ecuación es:

X = mT + b

Tenemos que….
• b = 5 m
• m = 25 m/seg

La Ecuación General de la Recta asociada a nuestros datos es...

X = 25T + 5


Si deseas puedes descargar este ejercicio en formato Power point.