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APUNTES DE FISICA
ParaAlumnos de las Carreras:
Tecnicatura en Obras Viales
Tecnicatura en Explotación Minera
Tecnicatura en Procesamiento de Minerales
Universidad Nacional de San Luis
Fac. Cs. Físico-Matemáticas y Naturales
Departamento de Física
¿Por qué estudiar Física?
La Física es una de las ciencias naturales que más ha contribuido al desarrollo
y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido
posible encontrar en muchos casos, una explicación clara y útil a los
fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria.
Básicamente los físicos participan en ciencias un poco más aplicadas como lo son:
Electrónica, Micro Electrónica, Metalurgia, Comunicaciones, Física Médica,
Energías no convencionales, Física Ambiental, etc.
Es de tomar en cuenta que si se
emplea la medición, de igual manera
se emplearán los cálculos. Hacer
cálculos es la base de toda Ingeniería
y aún más para Ingeniería Civil por la
necesidad de expresar resistencia,
torsiones, deformaciones, reacciones
de ciertos materiales, etc.
Capítulo 1
CINEMÁTICA
La rama de la física que se ocupa del
estudio del movimiento, lo que lo
produce y lo afecta se llama mecánica:
Estática: estudia los cuerpos en reposo.
Cinemática: describe los tipos de movimiento.
Dinámica: explora las causas del movimiento.
Aprenderemos a analizar los cambios de movimiento: aceleración, disminución de la
rapidez y parado.
CINEMÁTICA: DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO
Medidas - Patrones - Sistemas de unidades
Medir una magnitud física es encontrar la razón entre su valor y el de alguna unidad
para esta Magnitud. Es expresar en números el resultado del fenómeno que se estudia.
Patrones de medida son referencias usadas para calibrar instrumentos de medida.
Unidades
Sistema de Unidades:
Internacional, MKS: metro, kilogramo, segundo
CGS: centímetro, gramo, segundo
Medidas – Vectores
Prefijos para definir múltiplos de una unidad:
1 ns = 10-9s
1mm = 10-3m
1 kg = 103 g
10-18
10-15
10-12
10-9
10-6
10-3
10-2
10-1
10
102
103
106
109
1012
atto a
femto f
pico p
nano n
micro μ
mili m
centi c
deci d
deca da
hecto h
kilo k
mega M
giga G
tera T
Fracción Prefijo Símbolo Ejemplo
¿Qué es movimiento?
movimiento (o moverse) implica un cambio de posición.
El movimiento puede describirse en parte
especificando qué tan lejos viaja algo al
cambiar de posición
En Física hacemos diferencia entre
“desplazamiento” y “distancia recorrida”.
Distancia es simplemente la longitud total del
trayecto recorrido al moverse de un lugar a otro.
Desplazamiento es la distancia que existe entre la
posición final e inicial de un movimiento (o de una
parte del movimiento).
Sistema de Referencia y Desplazamiento
Sistema de Referencia y Desplazamiento
 Para describir cualquier movimiento lo hacemos
respecto de un sistema de referencia. (Un marco
de referencia es una elección de ejes coordenados
que definen el punto de inicio para medir
cualquier cantidad).
Eje OX
1 dimensión
recta
Eje OXY
2 dimensión
plano
Eje OXYZ
3 dimensión
Espacio
+
+
-
-
 Posición de un objeto está dado por el valor
de sus coordenadas x e y. Es una cantidad
vectorial .
 El desplazamiento es, por definición, la
diferencia entre la posición inicial y final
 En Física se utiliza un conjunto de ejes
coordenados. Los ejes x e y son
siempre perpendiculares entre si.
𝑑
→
Sistema
bidimensional de
coordenadas
cartesianas, con
ejes x y y
perpendiculares.
Adiferencia de la distancia (un escalar), el desplazamiento (es un vector) puede tener valores
positivos o negativos, donde el signo indica la dirección a lo largo del eje de coordenadas.
+
+
Sistema de Referencia y Desplazamiento
Ejemplos:
Distancia
Una persona camina 70 m hacia el
este y luego 30 m hacia el oeste.
Sistema de Referencia y Desplazamiento
¿Qué distancia recorrió?
¿Cuánto vale el desplazamiento?
Escalares: su medida queda determinada por un número.
Ejemplos: tiempo, masa, volumen, temperatura.
 Vectoriales: su medida se determina por su módulo (magnitud), su
dirección y su sentido. Ejemplos: desplazamiento, velocidad, fuerza.
Vectores
Un Vector, A, es un segmento orientado.
Queda especificado por:
Módulo: expresa la longitud, |A| = A
Dirección: es la recta sobre la que se
encuentra (línea de acción).
Sentido: indica la orientación sobre la recta α
â: versor (vector unitario,|â| = 1).
A= Aâ notación vectorial
â
Representación algebraica de un vector
Se basa en escribir un vector como suma de
otros dos los cuales son ortogonales
(perpendiculares entre si), para ello se apoya en
el plano cartesiano, los vectores que se suman
estén en alguno de los ejes. Las componentes
rectangulares se llaman así porque se
un
fundamenta en la construcción de
rectángulo.
Magnitudes vectoriales y escalares
Repaso de trigonometría
Magnitudes vectoriales y escalares
Sistema de Referencia y Desplazamiento
Ejemplo:
Suponga que una persona saca a pasear su perro, le lanza un palo en línea recta hasta 10 m de
distancia para que lo recoja y se lo devuelva. El perro, alcanza el palo y de regreso con el palo
recorre 6 m. Entonces se detiene, se echa al suelo y se pone a jugar con él. (a) ¿Cuál es la
distancia que recorre el perro? (b) ¿Cuál ha sido su desplazamiento? (c) Mostrar que el
desplazamiento neto es la suma de los desplazamientos secuenciales.
 Representación en un sistema de coordenadas
= 10𝑚 − 6𝑚 = 4m
(a) Distancia=16m
(b) Desplazamiento neto = ∆𝑥 = 𝑥2 − 𝑥0= 4m
(c) Desplazamiento neto = ∆𝑥1 + ∆𝑥2 = (𝑥1−𝑥0) + (𝑥2 − 𝑥1)
= (10𝑚 − 0𝑚) + (4𝑚 − 10𝑚)
Nota:
∆ siempre significa final
menos inicial
desplazamiento:
x =xf -xi
El desplazamiento puede ser positivo, negativo o
nulo.
Velocidad Media
lle, respec
nadas.
t (s)
to de un
x (m) x (m)
0 +30
10 +52 +22
20 +38 -14
30 0 -38
40 -37 -37
50 -53 -16
Un vehículo se mueve hacia delante y atrás sobre una ca
cartel que se encuentra ubicado en el origen de coorde
A
B
C
D
A partir de la tabla de datos es fácil determinar el
E
F
posición en t = t1
es el desplazamiento
𝑥
→
1
∆𝑥 = 𝑥
→
1 − 𝑥
→
0
∆𝑥 𝑥
→
1 − 𝑥
→
0
𝑣
→
𝑚 =
∆𝑡
=
𝑡1 − 𝑡0
Módulo
Siendo:
𝑥
→
0 posición en t = t0
𝑚
𝑠
En el sistema internacional es . La más
conocida es de km/h.
Unidades
A partir de esta definición observamos que la
velocidad posee dimensión de distancia dividida
por el tiempo.
Velocidad Media
Velocidad media: es un vector y se define en términos del vector desplazamiento, ∆𝑥.
El módulo de dicho vector se calcula como:
t
Posición
(km)
Tiempo (h)
x
¿Qué son las gráficas de posición vs. tiempo?
¿Qué representa el eje vertical en una gráfica de posición?
El eje vertical representa la posición del objeto.
¿Qué representa la pendiente en una gráfica de posición?
La pendiente de una gráfica de posición representa
la velocidad del objeto.
x1
x2
t1 t2
𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙
𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 =
𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑕𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 Diferencia
vertical
Diferencia
horizontal
𝑥2 − 𝑥1
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 =
𝑡2 − 𝑡1
Velocidad Media (Análisis gráfico)
Ejem
0
150
t
Posición
(km)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Tiempo (h)
x200
𝑚
∆𝑥 𝑥2 − 𝑥1 50𝑘𝑚
𝑣
→ =
∆𝑡
=
𝑡
= = 50𝑘𝑚/𝑕
2 − 𝑡1 1.0𝑕
𝑥1
50
100
𝑥2
𝑡1 𝑡2
∆𝑡 = 𝑡2 − 𝑡1 = 2.0 − 1.0 = 1.0𝑕
∆𝑥 = 𝑥2 − 𝑥1 = 100 − 50 = 50𝑘𝑚
Pendiente =
Velocidad Media
Desplazamiento
desde el origen
Entre t (s) x (m) v (m/s)
(A) - (B) 10 +22 + 2,2
(B) - (C) 10 -14 - 1,4
(C) - (D) 10 -38 - 3,8
(D) - (E) 10 -37 - 3,7
(E) - (F) 10 -16 - 1,6
¿Cómo se interpreta el signo de la
velocidad?
Velocidad Media
Indica la dirección y el sentido del movimiento.
la velocidad media es (+) si se mueve hacia la derecha a lo
largo del eje x, y es (-) cuando el objeto se mueve hacia la
izquierda, a lo largo del eje x.
Si usted conduce un automóvil a lo largo
de un camino recto de 20 km durante
media hora, su velocidad media en este
trayecto fue de 40 km/h. Sin embargo, es
poco probable que viaje durante todo el
trayecto con dicha velocidad.
Lo más probable es que la velocidad vaya
variando durante el trayecto. Por
momentos la velocidad aumentará, en otros
permanecerá constante o simplemente
disminuirá de acuerdo a distintos factores
del tránsito. Hasta que finalmente llegue a
destino.
El velocímetro de un automóvil da la
velocidad en un intervalo de tiempo
muy corto, así que su lectura se
aproxima a la velocidad instantánea
Velocidad Instantánea
Para determinar la velocidad instantánea es necesario conocer las
herramientas del cálculo.
Gráficamente la velocidad instantánea es:
Velocidad Instantánea
Un objeto tiene Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) cuando
Su trayectoria es recta y su velocidad constante
La gráfica posición-tiempo (x vs. t) es una recta
cuya pendiente es igual al módulo de la
velocidad.
La gráfica velocidad-tiempo (v vs. t) es una
recta horizontal (paralela al eje t).
Movimiento Rectilíneo Uniforme
Ecuaciones del movimiento
𝑚
∆𝑥 𝑥
→
𝑓 − 𝑥
→
𝑖
𝑣
→ = 𝑣
→= =
∆𝑡 𝑡𝑓 − 𝑡𝑖
∆𝑥 𝑥
→
𝑓 − 𝑥
→
𝑖
𝑣
→= =
∆𝑡 𝑡 − 𝑡
𝑓
𝑖
𝑣
→
(𝑡𝑓 −𝑡𝑖 ) = 𝑥
→
𝑓 − 𝑥
→
𝑖
𝑥
→
𝑓 = 𝑥
→
𝑖 + 𝑣
→
(𝑡𝑓 −𝑡𝑖
)
ecuación (1) 𝑥2 = 8𝑚 + 4 𝑚/𝑠 (𝑡2 − 0) = 8𝑚 + 4 𝑚/𝑠 𝑡
𝑥2 = 8𝑚 + 4 𝑚/𝑠 10𝑠 = 48m.
Se puede predecir que cuando el cronómetro marque 10s, la moto se encontrará a 48m. desde el origen.
b) La posición cuando t=10s
Interpretación
Movimiento Rectilineo Uniforme
(1)
Ejemplo:
Entre intervalos de tiempos iguales,
se recorre distancias iguales.
La moto de la figura pasó por la posición x1=8m con una velocidad constante de 4m/s, si a
partir de ese momento se activó el cronómetro del observador determine: a) su ley de
movimiento, b) la posición de la moto para t=10s.
a) Identificamos los datos, cuando la posición es x1=8m , t1=0. Sustituyendo en la
x
x (m)
t (s)
0
10
20
20
40
30
60
x(t) = 2 m/s t
Movimiento Rectilíneo Uniforme
Ecuación del MRU
Movimiento Rectilíneo Uniforme
𝑥 𝑡 = 𝑥0 + 𝑣∆𝑡
𝑚
𝑎
→ =
∆𝑣
=
𝑣
→
𝑓 − 𝑣
→
𝑖
∆𝑡 𝑡𝑓 − 𝑡𝑖
Aceleración
Unidad SI de aceleración: metros por segundo al cuadrado (m/s2).
 A partir de esta definición vemos que el signo de la aceleración está ligado al signo del
cambio en la velocidad v
 Como en el caso de la velocidad, también hay aceleración instantánea. Y corresponde
cuando el t tiende a cero.
Puesto que la velocidad es una cantidad vectorial, con magnitud y dirección, puede haber
una aceleración cuando hay
a) un cambio de magnitud, pero no de dirección,
b) un cambio de dirección, pero no de magnitud, o
c) un cambio tanto de magnitud como de dirección.
La aceleración al igual que la velocidad es un vector.
Ejemplos:
Aceleración
La aceleración es un vector. En el caso del movimiento unidimensional necesitamos
saber sólo el signo.
En este ejemplo la aceleración es negativa. Y el movimiento es desacelerado.
Aceleración
Existe diferencia entre aceleración negativa y desaceleración.
Aceleración negativa es una aceleración que va en sentido negativo según el sistema de referencia.
Un desaceleración es cuando la aceleración se opone al sentido de la velocidad.
En este caso la aceleración es positiva y el movimiento desacelerado
La velocidad no es constante
Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado
Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV)
x
x (m)
aceleración constante
t (s)
0 10 20 30
90
x(t) = ½ 0,2 m/s2 t2
40
22,5
10
2,5
62,5
t
Velocidad
Tiempo
v
El eje vertical representa la velocidad del objeto.
La pendiente de una gráfica de velocidad
representa la aceleración del objeto.
𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙
𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 =
𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑕𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙
𝑣2 − 𝑣1
𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =
𝑡2 − 𝑡1
v1
v2
t1 t2
¿Qué representa el área debajo de la gráfica de velocidad?
El área debajo de una gráfica de velocidad representa el desplazamiento del objeto.
Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado (Análisis gráfico)
¿Qué son las gráficas de velocidad vs. tiempo?
Ejemplo
El movimiento de un carrito de carreras se muestra en la siguiente gráfica de velocidad
versus el tiempo.
A. ¿Cuál fue la aceleración del carrito en un intervalo de tiempo de 4s ?
B. ¿Cuál fue el desplazamiento del carrito entre t=0s y t=7s ?
A. Podemos encontrar la aceleración en un inetervalo de 4s al determinar la
pendiente de la gráfica de velocidad entre t1=3s y t2=7s.
𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =
𝑣2 − 𝑣1
𝑡2 − 𝑡1
=
0𝑚/𝑠 − 6𝑚/𝑠
7𝑠 − 3𝑠
=
−6𝑚/𝑠
4𝑠
= −1.5m/𝑠2
B.
El área del rectángulo
se encuentra con: 𝑠
6𝑚
𝑏𝑎𝑠𝑒 ∗ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 = 3𝑠 ∗ = 18𝑚
El área del triángulo
se encuentra con:
𝑏𝑎𝑠𝑒 ∗ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 4𝑠 ∗
6𝑚
2 2
= 𝑠 = 12𝑚
Al sumar estas dos áreas obtenemos el desplazamiento total.
Área total = 18 m + 12 m = 30 m
Desplazamiento total = 30m
Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado
Calcular usando las
ecuaciones de movimiento
Ecuaciones de movimiento cuando a es constante:
aceleración
posición en función de t
velocidad en función de t
velocidad en función de x
Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado
𝑣𝑓 − 𝑣𝑖
𝑎 =
𝑡𝑓 − 𝑡𝑖
𝑖 𝑖
𝑖
1
2 𝑖
𝑥 𝑡 = 𝑥 + 𝑣 ∙ (𝑡 − 𝑡 ) + 𝑎 ∙ (𝑡 − 𝑡 )2
𝑣 𝑡 = 𝑣𝑖 + 𝑎 ∙ (𝑡 − 𝑡𝑖)
𝑣𝑓
2 = 𝑣𝑖
2 + 2𝑎 ∙ (𝑥𝑓 −𝑥𝑖 )
Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado
Ejemplo.
Un coche lleva una velocidad constante de 25 m/s en una zona escolar. Un policía que está parado
en su moto arranca justo cuando pasa delanta de él con una aceleración constante de 5 m/s2.
(a) ¿Cuánto tiempo tarda el policía en alcanzar al infractor? ¿Qué distancia recorrió hasta
alcanzarlo?
(b) ¿Qué velocidad tiene el policía cuando lo alcanza?
 Representación en un sistema de coordenadas
MRU
MRUV
Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado
𝑥 = 𝑣𝑡
𝑥 = 1/2𝑎𝑡2
𝑣𝑡 = 1/2𝑎𝑡2
𝑣
𝑡 = 2
𝑎
𝑡 = 2
25𝑚/𝑠
5𝑚/𝑠2
= 10𝑠
(a) ¿Cuánto tiempo tarda el policía en alcanzar al infractor?
MRU (I)
MRUV (P)
¿Qué distancia recorrió hasta alcanzarlo?
𝑥 = 𝑣𝑡 =
25𝑚
𝑠
× 10𝑠 = 250𝑚
(b) ¿Qué velocidad tiene el policía cuando lo alcanza?
5𝑚
𝑣 = 𝑎𝑡 = × 10𝑠 = 50𝑚/𝑠
𝑠2
100
50
0
150
400
350
300
250
200
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Posición,
x
(m)
11 12
Tiempo, t (s)
Infractor
Policía
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (Análisis gráfico)
Otra forma de Resolver este Ejemplo.
Gráficas del MRUV
Consecuencias:
-La aceleración media, para cualquier intervalo de tiempo, coincide con la aceleración
instantánea. La gráfica a vs. t es una recta horizontal.
-La velocidad es proporcional al tiempo. La gráfica v vs. t es una recta cuya pendiente coincide
con el valor numérico de la aceleración.
-La relación entre el desplazamiento y el tiempo es cuadrática. La gráfica x vs. t es una
parábola.
Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado
Ecuaciones de movimiento cuando a es constante :
Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado
𝑣𝑓 − 𝑣𝑖
𝑎 =
𝑡𝑓 − 𝑡𝑖
𝑥 𝑡 = 𝑥𝑖 + 𝑣𝑖 ∙ 𝑖
2
1
𝑡 − 𝑡 + 𝑎 ∙ 𝑡 − 𝑡𝑖
2
𝑣 𝑡 = 𝑣𝑖 + 𝑎 ∙ 𝑡 − 𝑡𝑖
𝑣𝑓
2 = 𝑣𝑖
2 + 2𝑎 ∙ 𝑥𝑓 − 𝑥𝑖
aceleración
posición en función de t
velocidad en función de t
velocidad en función de x
𝑣𝑓 − 𝑣𝑖
𝑎 =
𝑡
𝑥 𝑡 𝑖 𝑖
∙
1
2
= 𝑥 + 𝑣 𝑡 + 𝑎 ∙ 𝑡2
𝑣 𝑡 = 𝑣𝑖 + 𝑎 ∙ 𝑡
ti=0
ti=0
ti=0
Caída libre
Uno de los casos mas comunes de aceleración constante es la aceleración debida a la
gravedad cerca de la superficie terrestre.
Todos los objetos caen hacia la superficie terrestre.
Dicha aceleración es la de la atracción gravitatoria:
g ≅ 9,8 m/s2 ≈ 10 m/s2
La contribución de Galileo fue:
En un lugar dado sobre la Tierra y en ausencia de
la resistencia del aire, todos los objetos caen con la
misma aceleración constante.
https://www.youtube.com/watch?time_continue=7&v=E43-CfukEgs
Caída libre
𝑦 𝑡
1
2
= 𝑦𝑖 − 𝑔 ∙ 𝑡 − 𝑡𝑖
2
𝑣 𝑡 = −𝑔 ∙ 𝑡 − 𝑡𝑖
𝑣𝑓
2 = −2𝑔 ∙ 𝑦𝑓− 𝑦𝑖
i
t =0
𝑦 𝑡
1
2
= 𝑦𝑖 − 𝑔 ∙ 𝑡2
𝑣 𝑡 = −𝑔 ∙ 𝑡
g
Ecuaciones de Movimiento para la caída libre de un objeto corresponden a las de un
MRUV,
• donde hay que cambiar x por y.
• y la aceleración es a = -g
• vi = 0
y
0
yi
Tiro vertical
Un objeto lanzado hacia arriba deja la mano del lanzador en el punto A.
Alcanza su altura máxima en B (la velocidad en este punto es nula).
Finalmente regresa nuevamente a la mano en C.
y
Ecuaciones de Movimiento para la Tiro vertical de un objeto
corresponden a las de un MRUV,
• donde hay que cambiar x por y.
• y la aceleración es a = -g
𝑖 𝑖
2
1
𝑦 𝑡 = 𝑦 + 𝑣 ∙ 𝑡 − 𝑔 ∙ 𝑡2
𝑣 𝑡 = 𝑣𝑖 − 𝑔 ∙ 𝑡
hmax
yi
𝑣𝑓
2 = 𝑣𝑖
2 − 2𝑔 ∙ 𝑦𝑓− 𝑦𝑖
𝑣𝑖
2
𝑕𝑚𝑎𝑥 =
2𝑔
𝑣𝑖
𝑡ℎ𝑚𝑎𝑥 =
𝑔 𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2𝑡ℎ𝑚𝑎𝑥
g
Ejemplo: Un trabajador que esta parado en un andamio junto a una valla lanza una pelota verticalmente hacia arriba. La
pelota tiene una velocidad inicial de 11.2 m/s cuando sale de la mano del trabajador en la parte más alta de la valla.
a) Que altura máxima alcanza la pelota sobre la valla?
b) Cuanto tarda en llegar a esa altura?
c) Donde estará la pelota en t = 2.00 s?
Datos:
v0 = 11.2 m/s
g= 9.80 m/s2
t= 2.00s (punto c)
Del análsis:
v=0 en ymáx
y0 =0
𝑚á𝑥
2
2𝑔
𝑣0
𝑦 = =
11.2 𝑚
𝑠
𝑣2 = 𝑣0
2 − 2𝑔(𝑦 − 𝑦0)
0 = 𝑣0
2 − 2𝑔(𝑦𝑚á𝑥 )
2
𝑠2
2(9.8 𝑚)
= 6.40𝑚
a)
b) 𝑣 = 𝑣0 − 𝑔𝑡 0 = 𝑣0 − 𝑔𝑡
𝑡 =
𝑣0
𝑔
=
11.2 𝑚
𝑠
9.8 𝑚
𝑠2
= 1.14s
c) 1
𝑦 = 𝑦0 + 𝑣0𝑡 −
2
𝑔𝑡2 2
𝑠 2
𝑚 1 𝑚
𝑦 = 11.2 2𝑠 − 9.8
𝑠2
1
𝑦 = 𝑣0𝑡 −
2
𝑔𝑡
2𝑠 2 = 2.8𝑚
Tiro vertical
Resumen
 La Cinemática estudia cómo se mueven los objetos.
 Desplazamiento es el cambio de la posición de un objeto, es un
vector.
 Velocidad media, es el cociente entre el desplazamiento y el
tiempo que se empleó en recorrerlo (es un vector que tiene la
misma dirección y sentido que el desplazamiento).
 Aceleración media es el cambio en la velocidad dividida por el
tiempo (es un vector que tiene la misma dirección y sentido
que el v)
 Para los objetos en caída libre cerca de la superficie terrestre
experimentan una aceleración debida a la atracción gravitatoria
de g = 9,80 m/s2 ≈ 10 m/s2

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  • 1. APUNTES DE FISICA ParaAlumnos de las Carreras: Tecnicatura en Obras Viales Tecnicatura en Explotación Minera Tecnicatura en Procesamiento de Minerales Universidad Nacional de San Luis Fac. Cs. Físico-Matemáticas y Naturales Departamento de Física
  • 2. ¿Por qué estudiar Física? La Física es una de las ciencias naturales que más ha contribuido al desarrollo y bienestar del hombre, porque gracias a su estudio e investigación ha sido posible encontrar en muchos casos, una explicación clara y útil a los fenómenos que se presentan en nuestra vida diaria.
  • 3. Básicamente los físicos participan en ciencias un poco más aplicadas como lo son: Electrónica, Micro Electrónica, Metalurgia, Comunicaciones, Física Médica, Energías no convencionales, Física Ambiental, etc. Es de tomar en cuenta que si se emplea la medición, de igual manera se emplearán los cálculos. Hacer cálculos es la base de toda Ingeniería y aún más para Ingeniería Civil por la necesidad de expresar resistencia, torsiones, deformaciones, reacciones de ciertos materiales, etc.
  • 5. La rama de la física que se ocupa del estudio del movimiento, lo que lo produce y lo afecta se llama mecánica: Estática: estudia los cuerpos en reposo. Cinemática: describe los tipos de movimiento. Dinámica: explora las causas del movimiento. Aprenderemos a analizar los cambios de movimiento: aceleración, disminución de la rapidez y parado. CINEMÁTICA: DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO
  • 6. Medidas - Patrones - Sistemas de unidades Medir una magnitud física es encontrar la razón entre su valor y el de alguna unidad para esta Magnitud. Es expresar en números el resultado del fenómeno que se estudia. Patrones de medida son referencias usadas para calibrar instrumentos de medida. Unidades Sistema de Unidades: Internacional, MKS: metro, kilogramo, segundo CGS: centímetro, gramo, segundo Medidas – Vectores
  • 7. Prefijos para definir múltiplos de una unidad: 1 ns = 10-9s 1mm = 10-3m 1 kg = 103 g 10-18 10-15 10-12 10-9 10-6 10-3 10-2 10-1 10 102 103 106 109 1012 atto a femto f pico p nano n micro μ mili m centi c deci d deca da hecto h kilo k mega M giga G tera T Fracción Prefijo Símbolo Ejemplo
  • 8. ¿Qué es movimiento? movimiento (o moverse) implica un cambio de posición. El movimiento puede describirse en parte especificando qué tan lejos viaja algo al cambiar de posición En Física hacemos diferencia entre “desplazamiento” y “distancia recorrida”. Distancia es simplemente la longitud total del trayecto recorrido al moverse de un lugar a otro. Desplazamiento es la distancia que existe entre la posición final e inicial de un movimiento (o de una parte del movimiento). Sistema de Referencia y Desplazamiento
  • 9. Sistema de Referencia y Desplazamiento  Para describir cualquier movimiento lo hacemos respecto de un sistema de referencia. (Un marco de referencia es una elección de ejes coordenados que definen el punto de inicio para medir cualquier cantidad). Eje OX 1 dimensión recta Eje OXY 2 dimensión plano Eje OXYZ 3 dimensión Espacio + + - -  Posición de un objeto está dado por el valor de sus coordenadas x e y. Es una cantidad vectorial .  El desplazamiento es, por definición, la diferencia entre la posición inicial y final  En Física se utiliza un conjunto de ejes coordenados. Los ejes x e y son siempre perpendiculares entre si.
  • 10. 𝑑 → Sistema bidimensional de coordenadas cartesianas, con ejes x y y perpendiculares. Adiferencia de la distancia (un escalar), el desplazamiento (es un vector) puede tener valores positivos o negativos, donde el signo indica la dirección a lo largo del eje de coordenadas. + + Sistema de Referencia y Desplazamiento
  • 11. Ejemplos: Distancia Una persona camina 70 m hacia el este y luego 30 m hacia el oeste. Sistema de Referencia y Desplazamiento ¿Qué distancia recorrió? ¿Cuánto vale el desplazamiento? Escalares: su medida queda determinada por un número. Ejemplos: tiempo, masa, volumen, temperatura.  Vectoriales: su medida se determina por su módulo (magnitud), su dirección y su sentido. Ejemplos: desplazamiento, velocidad, fuerza.
  • 12. Vectores Un Vector, A, es un segmento orientado. Queda especificado por: Módulo: expresa la longitud, |A| = A Dirección: es la recta sobre la que se encuentra (línea de acción). Sentido: indica la orientación sobre la recta α â: versor (vector unitario,|â| = 1). A= Aâ notación vectorial â Representación algebraica de un vector Se basa en escribir un vector como suma de otros dos los cuales son ortogonales (perpendiculares entre si), para ello se apoya en el plano cartesiano, los vectores que se suman estén en alguno de los ejes. Las componentes rectangulares se llaman así porque se un fundamenta en la construcción de rectángulo. Magnitudes vectoriales y escalares
  • 13. Repaso de trigonometría Magnitudes vectoriales y escalares
  • 14. Sistema de Referencia y Desplazamiento Ejemplo: Suponga que una persona saca a pasear su perro, le lanza un palo en línea recta hasta 10 m de distancia para que lo recoja y se lo devuelva. El perro, alcanza el palo y de regreso con el palo recorre 6 m. Entonces se detiene, se echa al suelo y se pone a jugar con él. (a) ¿Cuál es la distancia que recorre el perro? (b) ¿Cuál ha sido su desplazamiento? (c) Mostrar que el desplazamiento neto es la suma de los desplazamientos secuenciales.  Representación en un sistema de coordenadas = 10𝑚 − 6𝑚 = 4m (a) Distancia=16m (b) Desplazamiento neto = ∆𝑥 = 𝑥2 − 𝑥0= 4m (c) Desplazamiento neto = ∆𝑥1 + ∆𝑥2 = (𝑥1−𝑥0) + (𝑥2 − 𝑥1) = (10𝑚 − 0𝑚) + (4𝑚 − 10𝑚) Nota: ∆ siempre significa final menos inicial
  • 15. desplazamiento: x =xf -xi El desplazamiento puede ser positivo, negativo o nulo. Velocidad Media lle, respec nadas. t (s) to de un x (m) x (m) 0 +30 10 +52 +22 20 +38 -14 30 0 -38 40 -37 -37 50 -53 -16 Un vehículo se mueve hacia delante y atrás sobre una ca cartel que se encuentra ubicado en el origen de coorde A B C D A partir de la tabla de datos es fácil determinar el E F
  • 16. posición en t = t1 es el desplazamiento 𝑥 → 1 ∆𝑥 = 𝑥 → 1 − 𝑥 → 0 ∆𝑥 𝑥 → 1 − 𝑥 → 0 𝑣 → 𝑚 = ∆𝑡 = 𝑡1 − 𝑡0 Módulo Siendo: 𝑥 → 0 posición en t = t0 𝑚 𝑠 En el sistema internacional es . La más conocida es de km/h. Unidades A partir de esta definición observamos que la velocidad posee dimensión de distancia dividida por el tiempo. Velocidad Media Velocidad media: es un vector y se define en términos del vector desplazamiento, ∆𝑥. El módulo de dicho vector se calcula como:
  • 17. t Posición (km) Tiempo (h) x ¿Qué son las gráficas de posición vs. tiempo? ¿Qué representa el eje vertical en una gráfica de posición? El eje vertical representa la posición del objeto. ¿Qué representa la pendiente en una gráfica de posición? La pendiente de una gráfica de posición representa la velocidad del objeto. x1 x2 t1 t2 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑕𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 Diferencia vertical Diferencia horizontal 𝑥2 − 𝑥1 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑡2 − 𝑡1 Velocidad Media (Análisis gráfico)
  • 18. Ejem 0 150 t Posición (km) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Tiempo (h) x200 𝑚 ∆𝑥 𝑥2 − 𝑥1 50𝑘𝑚 𝑣 → = ∆𝑡 = 𝑡 = = 50𝑘𝑚/𝑕 2 − 𝑡1 1.0𝑕 𝑥1 50 100 𝑥2 𝑡1 𝑡2 ∆𝑡 = 𝑡2 − 𝑡1 = 2.0 − 1.0 = 1.0𝑕 ∆𝑥 = 𝑥2 − 𝑥1 = 100 − 50 = 50𝑘𝑚 Pendiente = Velocidad Media Desplazamiento desde el origen
  • 19. Entre t (s) x (m) v (m/s) (A) - (B) 10 +22 + 2,2 (B) - (C) 10 -14 - 1,4 (C) - (D) 10 -38 - 3,8 (D) - (E) 10 -37 - 3,7 (E) - (F) 10 -16 - 1,6 ¿Cómo se interpreta el signo de la velocidad? Velocidad Media Indica la dirección y el sentido del movimiento. la velocidad media es (+) si se mueve hacia la derecha a lo largo del eje x, y es (-) cuando el objeto se mueve hacia la izquierda, a lo largo del eje x.
  • 20. Si usted conduce un automóvil a lo largo de un camino recto de 20 km durante media hora, su velocidad media en este trayecto fue de 40 km/h. Sin embargo, es poco probable que viaje durante todo el trayecto con dicha velocidad. Lo más probable es que la velocidad vaya variando durante el trayecto. Por momentos la velocidad aumentará, en otros permanecerá constante o simplemente disminuirá de acuerdo a distintos factores del tránsito. Hasta que finalmente llegue a destino. El velocímetro de un automóvil da la velocidad en un intervalo de tiempo muy corto, así que su lectura se aproxima a la velocidad instantánea Velocidad Instantánea
  • 21. Para determinar la velocidad instantánea es necesario conocer las herramientas del cálculo. Gráficamente la velocidad instantánea es: Velocidad Instantánea
  • 22. Un objeto tiene Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) cuando Su trayectoria es recta y su velocidad constante La gráfica posición-tiempo (x vs. t) es una recta cuya pendiente es igual al módulo de la velocidad. La gráfica velocidad-tiempo (v vs. t) es una recta horizontal (paralela al eje t). Movimiento Rectilíneo Uniforme
  • 23. Ecuaciones del movimiento 𝑚 ∆𝑥 𝑥 → 𝑓 − 𝑥 → 𝑖 𝑣 → = 𝑣 →= = ∆𝑡 𝑡𝑓 − 𝑡𝑖 ∆𝑥 𝑥 → 𝑓 − 𝑥 → 𝑖 𝑣 →= = ∆𝑡 𝑡 − 𝑡 𝑓 𝑖 𝑣 → (𝑡𝑓 −𝑡𝑖 ) = 𝑥 → 𝑓 − 𝑥 → 𝑖 𝑥 → 𝑓 = 𝑥 → 𝑖 + 𝑣 → (𝑡𝑓 −𝑡𝑖 ) ecuación (1) 𝑥2 = 8𝑚 + 4 𝑚/𝑠 (𝑡2 − 0) = 8𝑚 + 4 𝑚/𝑠 𝑡 𝑥2 = 8𝑚 + 4 𝑚/𝑠 10𝑠 = 48m. Se puede predecir que cuando el cronómetro marque 10s, la moto se encontrará a 48m. desde el origen. b) La posición cuando t=10s Interpretación Movimiento Rectilineo Uniforme (1) Ejemplo: Entre intervalos de tiempos iguales, se recorre distancias iguales. La moto de la figura pasó por la posición x1=8m con una velocidad constante de 4m/s, si a partir de ese momento se activó el cronómetro del observador determine: a) su ley de movimiento, b) la posición de la moto para t=10s. a) Identificamos los datos, cuando la posición es x1=8m , t1=0. Sustituyendo en la
  • 24. x x (m) t (s) 0 10 20 20 40 30 60 x(t) = 2 m/s t Movimiento Rectilíneo Uniforme
  • 25. Ecuación del MRU Movimiento Rectilíneo Uniforme 𝑥 𝑡 = 𝑥0 + 𝑣∆𝑡
  • 26. 𝑚 𝑎 → = ∆𝑣 = 𝑣 → 𝑓 − 𝑣 → 𝑖 ∆𝑡 𝑡𝑓 − 𝑡𝑖 Aceleración Unidad SI de aceleración: metros por segundo al cuadrado (m/s2).  A partir de esta definición vemos que el signo de la aceleración está ligado al signo del cambio en la velocidad v  Como en el caso de la velocidad, también hay aceleración instantánea. Y corresponde cuando el t tiende a cero. Puesto que la velocidad es una cantidad vectorial, con magnitud y dirección, puede haber una aceleración cuando hay a) un cambio de magnitud, pero no de dirección, b) un cambio de dirección, pero no de magnitud, o c) un cambio tanto de magnitud como de dirección. La aceleración al igual que la velocidad es un vector.
  • 28. La aceleración es un vector. En el caso del movimiento unidimensional necesitamos saber sólo el signo. En este ejemplo la aceleración es negativa. Y el movimiento es desacelerado. Aceleración Existe diferencia entre aceleración negativa y desaceleración. Aceleración negativa es una aceleración que va en sentido negativo según el sistema de referencia. Un desaceleración es cuando la aceleración se opone al sentido de la velocidad. En este caso la aceleración es positiva y el movimiento desacelerado
  • 29. La velocidad no es constante Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) x x (m) aceleración constante t (s) 0 10 20 30 90 x(t) = ½ 0,2 m/s2 t2 40 22,5 10 2,5 62,5
  • 30. t Velocidad Tiempo v El eje vertical representa la velocidad del objeto. La pendiente de una gráfica de velocidad representa la aceleración del objeto. 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑕𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑣2 − 𝑣1 𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑡2 − 𝑡1 v1 v2 t1 t2 ¿Qué representa el área debajo de la gráfica de velocidad? El área debajo de una gráfica de velocidad representa el desplazamiento del objeto. Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado (Análisis gráfico) ¿Qué son las gráficas de velocidad vs. tiempo?
  • 31. Ejemplo El movimiento de un carrito de carreras se muestra en la siguiente gráfica de velocidad versus el tiempo. A. ¿Cuál fue la aceleración del carrito en un intervalo de tiempo de 4s ? B. ¿Cuál fue el desplazamiento del carrito entre t=0s y t=7s ? A. Podemos encontrar la aceleración en un inetervalo de 4s al determinar la pendiente de la gráfica de velocidad entre t1=3s y t2=7s. 𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑣2 − 𝑣1 𝑡2 − 𝑡1 = 0𝑚/𝑠 − 6𝑚/𝑠 7𝑠 − 3𝑠 = −6𝑚/𝑠 4𝑠 = −1.5m/𝑠2 B. El área del rectángulo se encuentra con: 𝑠 6𝑚 𝑏𝑎𝑠𝑒 ∗ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 = 3𝑠 ∗ = 18𝑚 El área del triángulo se encuentra con: 𝑏𝑎𝑠𝑒 ∗ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 4𝑠 ∗ 6𝑚 2 2 = 𝑠 = 12𝑚 Al sumar estas dos áreas obtenemos el desplazamiento total. Área total = 18 m + 12 m = 30 m Desplazamiento total = 30m Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado Calcular usando las ecuaciones de movimiento
  • 32. Ecuaciones de movimiento cuando a es constante: aceleración posición en función de t velocidad en función de t velocidad en función de x Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado 𝑣𝑓 − 𝑣𝑖 𝑎 = 𝑡𝑓 − 𝑡𝑖 𝑖 𝑖 𝑖 1 2 𝑖 𝑥 𝑡 = 𝑥 + 𝑣 ∙ (𝑡 − 𝑡 ) + 𝑎 ∙ (𝑡 − 𝑡 )2 𝑣 𝑡 = 𝑣𝑖 + 𝑎 ∙ (𝑡 − 𝑡𝑖) 𝑣𝑓 2 = 𝑣𝑖 2 + 2𝑎 ∙ (𝑥𝑓 −𝑥𝑖 )
  • 33. Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado Ejemplo. Un coche lleva una velocidad constante de 25 m/s en una zona escolar. Un policía que está parado en su moto arranca justo cuando pasa delanta de él con una aceleración constante de 5 m/s2. (a) ¿Cuánto tiempo tarda el policía en alcanzar al infractor? ¿Qué distancia recorrió hasta alcanzarlo? (b) ¿Qué velocidad tiene el policía cuando lo alcanza?  Representación en un sistema de coordenadas MRU MRUV
  • 34. Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado 𝑥 = 𝑣𝑡 𝑥 = 1/2𝑎𝑡2 𝑣𝑡 = 1/2𝑎𝑡2 𝑣 𝑡 = 2 𝑎 𝑡 = 2 25𝑚/𝑠 5𝑚/𝑠2 = 10𝑠 (a) ¿Cuánto tiempo tarda el policía en alcanzar al infractor? MRU (I) MRUV (P) ¿Qué distancia recorrió hasta alcanzarlo? 𝑥 = 𝑣𝑡 = 25𝑚 𝑠 × 10𝑠 = 250𝑚 (b) ¿Qué velocidad tiene el policía cuando lo alcanza? 5𝑚 𝑣 = 𝑎𝑡 = × 10𝑠 = 50𝑚/𝑠 𝑠2
  • 35. 100 50 0 150 400 350 300 250 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Posición, x (m) 11 12 Tiempo, t (s) Infractor Policía Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (Análisis gráfico) Otra forma de Resolver este Ejemplo.
  • 36. Gráficas del MRUV Consecuencias: -La aceleración media, para cualquier intervalo de tiempo, coincide con la aceleración instantánea. La gráfica a vs. t es una recta horizontal. -La velocidad es proporcional al tiempo. La gráfica v vs. t es una recta cuya pendiente coincide con el valor numérico de la aceleración. -La relación entre el desplazamiento y el tiempo es cuadrática. La gráfica x vs. t es una parábola. Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado
  • 37. Ecuaciones de movimiento cuando a es constante : Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado 𝑣𝑓 − 𝑣𝑖 𝑎 = 𝑡𝑓 − 𝑡𝑖 𝑥 𝑡 = 𝑥𝑖 + 𝑣𝑖 ∙ 𝑖 2 1 𝑡 − 𝑡 + 𝑎 ∙ 𝑡 − 𝑡𝑖 2 𝑣 𝑡 = 𝑣𝑖 + 𝑎 ∙ 𝑡 − 𝑡𝑖 𝑣𝑓 2 = 𝑣𝑖 2 + 2𝑎 ∙ 𝑥𝑓 − 𝑥𝑖 aceleración posición en función de t velocidad en función de t velocidad en función de x 𝑣𝑓 − 𝑣𝑖 𝑎 = 𝑡 𝑥 𝑡 𝑖 𝑖 ∙ 1 2 = 𝑥 + 𝑣 𝑡 + 𝑎 ∙ 𝑡2 𝑣 𝑡 = 𝑣𝑖 + 𝑎 ∙ 𝑡 ti=0 ti=0 ti=0
  • 38. Caída libre Uno de los casos mas comunes de aceleración constante es la aceleración debida a la gravedad cerca de la superficie terrestre. Todos los objetos caen hacia la superficie terrestre. Dicha aceleración es la de la atracción gravitatoria: g ≅ 9,8 m/s2 ≈ 10 m/s2 La contribución de Galileo fue: En un lugar dado sobre la Tierra y en ausencia de la resistencia del aire, todos los objetos caen con la misma aceleración constante. https://www.youtube.com/watch?time_continue=7&v=E43-CfukEgs
  • 39. Caída libre 𝑦 𝑡 1 2 = 𝑦𝑖 − 𝑔 ∙ 𝑡 − 𝑡𝑖 2 𝑣 𝑡 = −𝑔 ∙ 𝑡 − 𝑡𝑖 𝑣𝑓 2 = −2𝑔 ∙ 𝑦𝑓− 𝑦𝑖 i t =0 𝑦 𝑡 1 2 = 𝑦𝑖 − 𝑔 ∙ 𝑡2 𝑣 𝑡 = −𝑔 ∙ 𝑡 g Ecuaciones de Movimiento para la caída libre de un objeto corresponden a las de un MRUV, • donde hay que cambiar x por y. • y la aceleración es a = -g • vi = 0 y 0 yi
  • 40. Tiro vertical Un objeto lanzado hacia arriba deja la mano del lanzador en el punto A. Alcanza su altura máxima en B (la velocidad en este punto es nula). Finalmente regresa nuevamente a la mano en C. y Ecuaciones de Movimiento para la Tiro vertical de un objeto corresponden a las de un MRUV, • donde hay que cambiar x por y. • y la aceleración es a = -g 𝑖 𝑖 2 1 𝑦 𝑡 = 𝑦 + 𝑣 ∙ 𝑡 − 𝑔 ∙ 𝑡2 𝑣 𝑡 = 𝑣𝑖 − 𝑔 ∙ 𝑡 hmax yi 𝑣𝑓 2 = 𝑣𝑖 2 − 2𝑔 ∙ 𝑦𝑓− 𝑦𝑖 𝑣𝑖 2 𝑕𝑚𝑎𝑥 = 2𝑔 𝑣𝑖 𝑡ℎ𝑚𝑎𝑥 = 𝑔 𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2𝑡ℎ𝑚𝑎𝑥 g
  • 41. Ejemplo: Un trabajador que esta parado en un andamio junto a una valla lanza una pelota verticalmente hacia arriba. La pelota tiene una velocidad inicial de 11.2 m/s cuando sale de la mano del trabajador en la parte más alta de la valla. a) Que altura máxima alcanza la pelota sobre la valla? b) Cuanto tarda en llegar a esa altura? c) Donde estará la pelota en t = 2.00 s? Datos: v0 = 11.2 m/s g= 9.80 m/s2 t= 2.00s (punto c) Del análsis: v=0 en ymáx y0 =0 𝑚á𝑥 2 2𝑔 𝑣0 𝑦 = = 11.2 𝑚 𝑠 𝑣2 = 𝑣0 2 − 2𝑔(𝑦 − 𝑦0) 0 = 𝑣0 2 − 2𝑔(𝑦𝑚á𝑥 ) 2 𝑠2 2(9.8 𝑚) = 6.40𝑚 a) b) 𝑣 = 𝑣0 − 𝑔𝑡 0 = 𝑣0 − 𝑔𝑡 𝑡 = 𝑣0 𝑔 = 11.2 𝑚 𝑠 9.8 𝑚 𝑠2 = 1.14s c) 1 𝑦 = 𝑦0 + 𝑣0𝑡 − 2 𝑔𝑡2 2 𝑠 2 𝑚 1 𝑚 𝑦 = 11.2 2𝑠 − 9.8 𝑠2 1 𝑦 = 𝑣0𝑡 − 2 𝑔𝑡 2𝑠 2 = 2.8𝑚 Tiro vertical
  • 42. Resumen  La Cinemática estudia cómo se mueven los objetos.  Desplazamiento es el cambio de la posición de un objeto, es un vector.  Velocidad media, es el cociente entre el desplazamiento y el tiempo que se empleó en recorrerlo (es un vector que tiene la misma dirección y sentido que el desplazamiento).  Aceleración media es el cambio en la velocidad dividida por el tiempo (es un vector que tiene la misma dirección y sentido que el v)  Para los objetos en caída libre cerca de la superficie terrestre experimentan una aceleración debida a la atracción gravitatoria de g = 9,80 m/s2 ≈ 10 m/s2