lunes, 12 de mayo de 2008

el peso

EL PESO
Como se dijo en el tema de aceleración de la gravedad, la tierra ejerce una atracción sobre todos los cuerpos y les imprime una aceleración promedio de 9.8 m/s2.
Como el peso de un cuerpo representa la fuerza con que la tierra atrae su masa, se tiene que si F= ma por la aceleración de la gravedad (A) toma el valor de la aceleración debido ala gravedad (B) por lo tanto se tiene:

p= peso del cuerpo en newtons o dinas.
m= masa del cuerpo en kg.
g= aceleración de la gravedad 9.8 m/s2 o 980 cm/s2.

El valor que tiene un kilogramo masa al ser atraído por la tierra, corresponde a la fuerza que acelera dicha masa en el centro del planeta.

P= mg
1 kgf= (1kg masa) (9.81 m/s2)
1 kgf= 9.8 N
1 kgf = 9.8*105 0

1) que aceleración en m/s2 y en cm/s2 imprimirá una fuerza de 20 newtons a un objeto de 10 kg de masa.

F= ma a= 2 m/s2
a= F/m a= 200 cm/s2
a= 20 kg m/s2
10 kg IN= kgm/s2

2) Calcular la masa de una persona cuyo peso es de 890 newtons.

P= 890 N (kgm/s2) m= p/g m=90.81 kg
g= 9.8 m/s2
m= 90.81 kg m= 890 kg m/s2/9.8m/s2


3) Un cuerpo de 40 kg m esta suspendido del extremo de un cable. ¿Cuál será la tensión Ta del cable si se jala hacia arriba con una aceleración de 5 m/s2 y cual será la tensión Tb si se jala con una aceleración de 5 m/s2 hacia abajo?.





DATOS
m= 40 kg
a= 5 m/s2
peso = mg = (40 kg) (9.8 m/s2) =392 N
Ta= 592 N
Tb= 192 N

Como la aceleración se dirige hacia arriba la fuerza resultante es:
T- 392 = m*a

Para Ta se tiene:
Ta= 392 N + 40 kg *5m/s2
=392 N + 200 N
=592 N

Tb = 392 N – 40 kg *5m/s2
=392 N – 200N
=192 N

se tiene un disco del cual se suspenden dos masas = 10 kg y 15 kg. Calcular la tensión en la cuerda y la aceleración en cada lado.

P1= (10 kg) (9.81 m/s2)= 98.1 kg m/s2 N
P2= (15 kg) (9.81 m/s2)= 147.15 kg m/s2 N

A) para la masa de 10 kg (98.1 N) se aplica la fuerza resultante que debe ser igual a la masa por la aceleración Asia arriba.

T- 98.1 N = 10 kg * a

B) para la masa de 15 kg (147.15 N) se aplica la fuerza resultante que debe ser igual a la masa por la aceleración hacia abajo.

147 N – T = 15 kg * a

T – 98.1 N = 10 Kg * a
-T – 147 15 N = 15 kg * a
49.05 N = 25 kg * a
a=49.05 kg m/s2/25kg = 1.96 m/s2

T- 98.1 N = 10 kg * 1.96 m/s2
T- 98.1 N = 10.6 kg m/s2
T= 19.6 kg m/s2198.1 kg m/s2
T= 117.7 kg m/s2

un elevador que tiene un peso de 800 N sube acelerando a 2 m/s.
¿Cuál será el valor de la tensión del cable que soporta dicho elevador?

p= 8000 N p= m*a m=8000 kg m/s2/9.81m/s2
a= 2 m/s2 m= p/g
g= 9.81 m/s2 m= 815.99 kg

T- 8000 N = p/g * 2 m/s2
T- 8000 N = 815.14 kg m/s2
T= 1630.9 kg m/s +8000 kg m/s2
T= 9630.98 kg m/s2

TRAYECTORIA DISTANCIA Y DESPLAZAMIENTO

EL MOVIMINTO RECTILINEO UNIFORME

TRAYECTORIA

Es la línea que une las diferentes posiciones que ocupa un punto que se mueve en el espacio a medida que pasa el tiempo

DISTANCIA

Es una magnitud escalar pues es únicamente la separación que existe entre dos puntos se puede expresar en m,s,km o en cualquier otra unidad equivalente.

VELOSIDAD Y RAPIDEZ

La velocidad se puede definir como el desplazamiento que efectúa una partícula entre el tiempo que tarda en realizarlo.
V= m/s
V= km/h

1) para ir al puerto de progreso en Yucatán, que esta a una distancia de 30 km al norte de la ciudad de Mérida, un automovilista viaja por una carretera recta a distintas velocidades 60 km/h durante 0.1 h 30 km/h durante 0.2 h. hasta su llegada.
¿Cuál será la distancia que recorran para cada tiempo especificado; su velocidad promedio y su velocidad media?
V= d/t
d= (v) (t)

t1=0.1hd1=v1*t1=(60km/h)*(0.1h)=6km
t2=0.2hd2=v2*t2=(30km/h)*(0.2h)=6km
t3=0.3hd3=v3*t3=(60km/h)*(0.3h)=18km=30km

v= v1+v2+v3/3 = 60+30+60 km/h/3= 150 km/h
cuando d2= 30 km, d2= 12 km, t2=0.6 h, t1=0.1 h

30 km-12 km/0.6h-0.3h= 18 km/0.3h= 60 km/h
cuando d2= 30 km, d1= 6 km, t2= 0.6 h, t1= 0.1 h

30 km-6 km/0.6-0.1h= 24 km/0.5h= 48 km/h

formula para el calculo del desplazamiento con la velocidad media.

d= vi + vf/2 t

para un tiempo de 2 a 5 segundos la velocidad varia de 4 a 10 m/s cual será el desplazamiento.
t 1=25

tf = 55 d= 4m/s+10m/s/2=14m/2=7m/s
vi= 4 m/s
vf = 10 m/s d= 4m/s-10m/s/2=6/2m/2d=

para realizar un viaje desde la ciudad de México desde un punto de la republica se utilizan 7 horas para recorrer una distancia de 700 km al origen 01 y al destino d2.
¿Cuál es su velocidad media?

0km+700/0h+7h= 100km/h

una mujer recorre una trayectoria rectilínea en su camioneta. Primero a una velocidad constante de 50 km/h y después a una velocidad de 70 km/h y al final a una de 60 km/h.
¿Cuál será la velocidad promedio?
DATOS
V1= 50 km/h v promedio=50+70+60/3=60km/h
V2= 70 km/h
V3=60km/h





velocidad promedio v1+vz+vn/n

velocidad media d2-d/t2-t1


VELOCIDAD INSTANTANEA

Para analizar el movimiento de una partícula se requiere conocer el valor de la velocidad en tramos pequeños de su trayectoria para ello se utiliza el concepto velocidad instantánea si pretendemos hacer imperceptibles los tramos de una trayectoria debemos aumentar el numero de intervalos asiéndolos mas diminutos en el limite.
¿Qué es un tramo mas pequeño de lo que podemos imaginar pero distinto de cero?
Necesitamos conocer la velocidad asociada a cada uno de los puntos de la trayectoria.
Para realizar este proceso debemos calcular la velocidad media entre dos puntos lo mas cercanos posible. Así, la velocidad instantánea de una partícula en el movimiento (t) es el limite de su velocidad media la de un intervalo de tiempo que incluya a t cuando el tamaño del intervalo tiende a cero.

Velocidad instantanea = lim= Ad/At
At = 0

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