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INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA 
MAGNITUDES FÍSICAS 
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS 
CONVERSIÓN DE MEDIDAS 
MAGNITUDES ESCALARES Y VECTORIALES 
VECTOR DESPLAZAMIENTO Y VELOCIDAD 
SUMA GRÁFICA DE VECTORES 
COMPONENTES DE UN VECTOR 
SUMA ANALÍTICA DE VECTORES 
EL MOVIMIENTO 
SISTEMAS DE REFERENCIA 
CUERPOS PUNTUALES
OS NATU 
TRAYECTORIA Y DISTANCIA RECORRIDA 
DESPLAZAMIENTO 
RAPIDEZ 
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 
MOVIMIENTO UNIFORME ACELERADO 
CAÍDA LIBRE 
MOVIMIENTO DE PROYECTILES
INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA 
MAGNITUDES FÍSICAS 
Para describir un sistema físico es necesario la medición, ya que esta 
permite establecer relaciones cuantitativas entre las diversas 
variables que intervienen en su comportamiento. 
Cuando una propiedad caracteriza a los cuerpos o fenómenos 
naturales y puede ser medida se le llama magnitud física. 
Algunas como: la masa, la velocidad, la longitud, tiempo, 
temperatura, etc. Otras propiedades como: el olor, la bondad, la 
belleza, etc. no son magnitudes físicas. 
Magnitud fundamental: Son aquellas que son independientes de los 
demás como: longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente, 
temperatura, cantidad de sustancia e intensidad luminosa.
Magnitud derivada: Son aquellas que están compuestas por dos o 
más magnitudes elementales como la velocidad que se expresa en 
unidades de longitud sobre tiempo (km/h). 
SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS (SI). 
Para medir las magnitudes físicas se utilizan patrones llamados 
unidades, que y se basan en cantidades conocidas. 
En 1960, la conferencia general de Pesos y Medida, se creó un 
acuerdo conformado por científicos e ingenieros de diferentes 
partes del mundo y establecieron el sistema internacional de 
medidas. 
MAGNITUD UNIDAD SÍMBOLO 
Longitud metro m
Masa kilogramo kg 
Tiempo segundo s 
Intensidad 
de corriente 
Amperio A 
Temperatura Kelvin K 
Cantidad de 
sustancia 
mol mol 
Intensidad 
luminosa. 
candela cd 
Aquellas unidades que reciben un nombre en honor a un científico 
se expresan en letras mayúsculas, como: Kelvin (K), Newton (N), 
Pascal (PA), Ampere (A), etc.
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS 
En ocasiones a la hora de expresar una medida de gran tamaño como 
la distancia al sol en metros o de un tamaño muy pequeño el peso 
de un electrón, es más conveniente utilizar los múltiplos y 
submúltiplos del sistema internacional de medidas.
Para convertir de múltiplos y submúltiplos a una unidad patrón se 
tiene en cuenta la regla de 3 simple. 
Ejemplo: Expresar 6m en am. 
1푎푚 10−18푚 
푥 6푚
Se realiza: 
푥 = 
(6푚)(1푎푚) 
10−18푚 
= 
(6)(1푎푚) 
10−18 = 6 × 1018푎푚 
Para convertir de múltiplos a submúltiplos o viceversa se cuentan 
los espacios que hay entre ellos y se aplica la regla de 3 simple: 
Ejemplo: Expresar 12 cm en Tm. 
1푇푚 1014푐푚 
푥 12푐푚 
Se realiza: 
푥 = 
(12푐푚)(1푇푚) 
1014푐푚 
= 
(12)(푇푚) 
10−18 = 12 × 10−14푇푚 
SISTEMA INGLÉS O BRITÁNICO 
Existen otros sistemas de medición como el sistema inglés, lo usan 
países de la comunidad inglesa o que fueron, este sistema va en 
desuso debido a que la comunidad científica ya casi no lo utiliza. 
También se puede hablar de magnitudes, unidad, y símbolo y se 
pueden expresar en términos del sistema internacional de medidas. 
Magnitud Unidad Símbolo SI Inglés 
Longitud 
Pie Ft 0,3048 m 12 in 
Pulgada In 0,0254 m 1 in
Yarda Yd 0,9144 m 36 in=3 ft 
Milla Milla 1609,3 m 1760 yd 
Masa slug Slug 14,59 kg 1 slug 
Tiempo Segundo S S S 
CIFRAS SIGNIFICATIVAS 
Son aquellas cifras que se observan al medir, se pueden clasificar en 
cifras seguras y cifras dudosas. 
Cifras seguras: son aquellas de la cual estamos seguros de su valor. 
Cifras dudosas: no estamos seguros de su v alor.
MAGNITUDES ESCALARES Y VECTORIALES 
Una magnitud es una propiedad de los cuerpos que puede ser 
medida, como el tamaño, el peso la velocidad entre otras. 
Estas magnitudes se pueden clasificar en: 
Magnitudes escalares: son aquella que no dependen de una 
dirección como: el tiempo, la masa, la rapidez, la distancia recorrida, 
la densidad, etc. 
Magnitudes vectoriales: son aquellas que dependen de una dirección 
como: el desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la fuerza, etc. 
Las magnitudes vectoriales son representadas por medio de un 
vector, que es un segmento dirigido cuya longitud es proporcional a 
la medida que representa. 
Todos los vectores se denotan con una letra y en arriba de esta una 
flecha y se representan en el plano cartesiano y en el espacio. 
Todo vector tiene una dirección y una norma:
Dirección: es el ángulo formado entre el vector y el eje de las “x”. 
Norma: es un número positivo que representa el tamaño del vector. 
La norma de un vector se representa la letra sin flechas o dentro 
de barras. 
Cuando dos vectores tienen la misma norma y la misma dirección 
se dice que estos vectores son iguales.
VECTOR DESPLAZAMIENTO 
El vector desplazamiento describe una línea recta desde la posición 
inicial de un objeto hasta la posición final de este. 
VECTOR VELOCIDAD 
El vector velocidad es la magnitud que mide que tan aprisa ha 
cambiado el vector posición en un intervalo de tiempo dado. 
Velocidad media: en el movimiento uniforme acelerado se tiene que 
la velocidad media es: 
푣̅ = 
Δ푥 
Δ푡 
En el plano cartesiano se puede expresar como:
푣̅ = 
Δ푥 
Δ푡 
= 
푑̅ 
Δ푡 
= 
푟̅2 − 푟̅1 
Δ푡 
= 
Δ푟 
Δ푡 
Velocidad instantánea: es aquella velocidad donde el tiempo es más 
corto, es decir, tiende a cero y su dirección en tangente a la 
trayectoria del objeto.
La norma de la velocidad instantánea es llamada rapidez y su 
dirección es la tangente de la trayectoria en cada punto. 
SUMA GRÁFICA DE VECTORES 
La suma gráfica de vectores se puede realizar de dos maneras. 
Cabeza y cola: Se unen las cabezas y las colas de cada vector y el 
resultado es unir la cola y la cabeza del último vector. 
Método del paralelogramo: Este método permite solamente sumar 
vectores de dos en dos. Consiste en disponer gráficamente los dos 
vectores de manera que los orígenes de ambos coincidan en un 
punto, trazando rectas paralelas a cada uno de los vectores, en el 
extremo del otro y de igual longitud, formando así un paralelogramo.
COMPONENTES DE UN VECTOR 
Todo vector tiene sus componentes relacionados con los ejes del 
plano cartesiano. Los componentes del vector 푐̅= (푐̅푥, ̅푐̅푦̅).
Para determinar el tamaño de un vector se utiliza la norma, que está 
definida de la siguiente forma: 
‖푐푦 ‖ = √푐푥 
2 + 푐푥 
2 
Para determinar la dirección de un vector, o el ángulo formado con 
el eje x se utilizan las razones trigonométricas seno y coseno. 
푆푒푛훼 = 
푐푦 
푐 
푐. 푆푒푛훼 = 푐푦 
퐶표푠훼 = 
푐푦 
푐 
푐. 퐶표푠훼 = 푐푦
SUMA ANALÍTICA DE VECTORES 
Para sumar vectores de forma analítica se hallan los componentes 
rectangulares de cada vector y se suma. 
푎⃑ + 푏⃑⃑ = (푎푥 + 푏푥 ; 푎푦 + 푏푦 )
EL MOVIMIENTO
El movimiento es el cambio de posición de un objeto con respecto a 
un observador físico, La ciencia que estudia el movimiento es la 
cinemática y se encarga de analizar las magnitudes que lo involucran. 
Para estudiar el movimiento se debe de tener en cuenta dos 
conceptos primordiales. 
SISTEMAS DE REFERENCIA 
Un sistema de referencia es un punto en el espacio del cual partimos 
para una magnitud a un objeto en reposo o en movimiento en un 
instante dado. 
Para distancia se tienen tres tipos de sistemas de referencia 
dependiendo de las dimensiones necesarias para describir el 
movimiento: 
o Una dimensión - Movimientos Lineales. 
o Dos dimensiones - Movimientos en el Plano. 
o Tres dimensiones - Movimientos en el Espacio. 
El reloj es el sistema de referencia para el tiempo, en conclusión, el 
estudio del movimiento de un objeto depende del sistema de 
referencia ya que puede variar el valor de la trayectoria, posición o 
la velocidad.
CUERPOS PUNTUALES 
Es una representación en forma de punto para el estudio del 
movimientos de objetos sin importar si es de tamaño micro o macro. 
TRAYECTORIA Y DISTANCIA RECORRIDA 
Es el recorrido que describe un objeto durante su movimiento, esta 
trayectoria puede ser: 
Rectilínea: cuando su trayectoria es una línea recta. 
Curvilíneo: Cuando su trayectoria describe una línea curva, y pueden 
ser: 
Curvilíneo: Cuando su 
trayectoria describe una línea 
curva, y pueden ser: 
Circular 
Elíptico Parabólico
La medida de la trayectoria es la distancia recorrida y no depende de 
la dirección. 
El DESPLAZAMIENTO 
Es el segmento dirigido que une la posición inicial del objeto, con la 
posición final, esta magnitud es vectorial porque depende de su 
tamaño y dirección. 
Si un móvil después de su trayecto vuelve a la posición inicial su 
desplazamiento es cero.
RAPIDEZ 
Es la distancia recorrida en un determinado tiempo, la rapidez es una 
magnitud escalar es decir, no depende de la dirección. La rapidez 
media es la distancia recorrida de un móvil sobre el tiempo 
empleado. Cuando se habla de rapidez en diferentes intervalos es 
muy probable que haya variado en algún instante del intervalo, para 
eso se calcula la rapidez instantánea. 
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 
Cuando un cuerpo se mueve en línea recta y su velocidad 
instantánea no cambia es decir es constante, se le llama movimiento 
rectilíneo uniforme. 
Como la velocidad instantánea es la misma en cada instante de 
tiempo, es también igual a la velocidad media que se expresa como: 
푣 = 
Δ푥 
Δ푦 
= 
푥 − 푥0 
푦 − 푦0
Este movimiento se puede representar gráficamente con respecto al 
tiempo, espacio- tiempo, velocidad-tiempo. 
푚 = 
Δ푥 
Δ푡 
= 
푥 − 푥0 
푡 
= 푣 
La grafica del espacio con respecto al tiempo es una función lineal 
cuya pendiente es la velocidad y el corte en y es la posición inicial del 
objeto. Ya que es una función lineal se puede expresar como tal 
utilizando la ecuación de la posición del movimiento rectilíneo 
uniforme (MRU). 
Δ푥 = 푣. 푡 
푥 − 푥0 = 푣. 푡 
푥 = 푣. 푡 + 푥0 
La grafica de la velocidad con respecto al tiempo es una función 
constante, ya que la velocidad no varía en ningún momento, el área 
definida bajo la curva hasta la horizontal es el valor del cambio de 
posición y está definida como: 
Δ푥 = 푣. 푡
Ejemplo: 
¿Qué distancia recorre un ciclista que se mueve durante 30 min con 
velocidad constante de 10m/s? 
Se organizan los datos obtenidos. 
Se expresan los datos en las mismas unidades de medida. 
Δ푥 =? 푡 = 30푚푖푛 푣 = 10 푚 
⁄푠 
30푚푖푛. 
60푠 
1푚푖푛 
= 1800푠 
Se reemplaza en la ecuación del desplazamiento de MRU. 
Δ푥 = 푣. 푡 
Δ푥 = (10 푚 
⁄푠)(1800푠) 
Δ푥 = 18.000푚
MOVIMIENTO RECTILÍNEO VARIADO 
Este movimiento también llamada MOVIMIENTO UNIFORME 
ACELERADO (MUA) se presenta cuando hay un cambio de velocidad 
en un tiempo determinado y presenta una aceleración o una 
desaceleración. 
Cuando cambia su velocidad de menor a mayor su aceleración es 
positiva, cuando cambia de mayor a menor (desacelera) su 
aceleración es negativa. 
Como la aceleración es el cambio de la velocidad en un tiempo 
transcurrido se puede expresar como: 
푎 = 
Δ푣 
Δ푡 
= 
푣푓 − 푣0 
푡푓 − 푡0 
Si se tiene en cuenta que las medidas del tiempo hechas con el 
cronómetro empiezan desde cero.
푎 = 
푣푓 − 푣0 
푡 
La representación gráfica de un MUA es: 
De la gráfica de velocidad tiempo, se puede expresar el cambio de la 
posición como el área comprendida bajo la función lineal y la 
horizontal, se puede determinar que: 
Δ푥 = 퐴1 + 퐴2 = 
(푣푓 − 푣0 )푡 
2 
+ 푣0 푡 = 
(푣푓 푡 − 푣0 푡) 
2 
+ 푣0 푡 
Δ푥 = 
푣푓 푡 
2 
− 
푣0 푡 
2 
+ 푣0 푡 = 
푣푓 푡 
2 
+ 
−푣0 푡 + 2푣0 푡 
2 
= 
푣푓푡 
2 
+ 
푣0 푡 
2 
Teniendo en cuenta que: 
푎 = 
푣푓 − 푣0 
푡 
Se despeja 푣푓 . 
푎 = 
푣푓 −푣0 
푡 
푎푡 = 푣푓 − 푣0 푎푡 + 푣0 = 푣푓 
Y se reemplaza en:
Δ푥 = 
푣푓 푡 
2 
+ 
푣0 푡 
2 
= 
(푎푡 + 푣0 )푡 
2 
+ 
푣0 푡 
2 
= 
푎푡2 
2 
+ 
푣0 푡 
2 
+ 
푣0 푡 
2 
Δ푥 = 
푎푡2 
2 
+ 
2푣0 푡 
2 
= 
푎푡2 
2 
+ 푣0 푡 
Esta es la ecuación del desplazamiento con respecto al tiempo, 
despejando el tiempo en: 
푎 = 
푣푓 − 푣0 
푡 
→ 푎푡 = 푣푓 − 푣0 → 푡 = 
푣푓 − 푣0 
푎 
Reemplazándola en la ecuación del desplazamiento, se obtiene: 
Δ푥 = 
푎푡2 
2 
+ 푣0 푡 = 
푎 ( 
푣푓 − 푣0 
푎 
2 
) 
2 
+ 푣0 ( 
푣푓 − 푣0 
푎 
) 
Δ푥 = 
푎 
(푣푓 − 푣0 ) 
2 
푎2 
2 
푣푓 − 푣0 
+ 푣0 ( 
푎 
) 
Δ푥 = 
푣푓 
2 − 2푣푓푣0 + 푣0 
2 
2푎 
+ 
푣푓 푣0 − 푣0 
2 
푎 
Δ푥 = 
푣푓 
2 − 2푣푓푣0 + 푣0 
2 + 2푣푓 푣0 − 2푣0 
2 
2푎 
= 
푣푓 
2 − 푣0 
2 
2푎 
En conclusión las ecuaciones del MUA son: 
푎 = 
푣푓 − 푣0 
푡 
Δ푥 = 
푎푡2 
2 
+ 푣0 푡 Δ푥 = 
푣푓 
2 − 푣0 
2 
2푎 
Ejemplo: una persona que va a cruzar la calle viene corriendo a una 
velocidad de 4 m/s, cuando observa que el semáforo que está 
ubicado a 2 metros cambia de rojo a verde y disminuye su velocidad
y se detiene justo al lado del semáforo. ¿Hallar la aceleración y el 
tiempo de la persona? 
Se organizan los datos y se colocan los datos en las mismas unidades. 
푣0 = 4 푚 
⁄푠 푣푓 = 0 푚 
⁄푠 Δ푥 = 2푚 푡 =? 푎 =? 
Se despeja la formula para hallar la aceleración de la persona. 
Δ푥 = 
푣푓 
2 − 푣0 
2 
2푎 
→ 푎Δ푥 = 
푣푓 
2 − 푣0 
2 
2 
→ 푎 = 
푣푓 
2 − 푣0 
2 
2Δ푥 
Se reemplazan los valores, sin omitir las unidades de estos. 
푎 = 
(0 푚 
⁄푠)2 − (4 푚 
⁄푠)2 
2(2푚) 
= 
−16 푚2 
푠2 ⁄ 
4푚 
= −4 푚 
⁄푠2 
Se despeja la formula para hallar el tiempo de la persona.
푎 = 
푣푓 − 푣0 
푡 
→ 푎푡 = 푣푓 − 푣0 → 푡 = 
푣푓 − 푣0 
푎 
Se reemplazan los valores, sin omitir las unidades de estos. 
푡 = 
푣푓 − 푣0 
푎 
= 
(0 푚 
⁄푠) − (4 푚 
⁄푠) 
(−4 푚 
⁄푠2) 
= 
−(4 푚 
⁄푠) 
−4 푚 
⁄푠2 
= 1푠
CAÍDA LIBRE 
Aristóteles estableció que los objetos caían según el peso de estos, 
es decir, los objetos de mayor peso caían más rápido que los de 
menor peso. 
200 años después Galileo 
Galilei, refutó la teoría 
aristotélica sobre la caída 
de los cuerpos. Utilizando 
planos inclinados de 
pequeña pendiente, 
arrojando esferas de 
diferente masa por las 
m1 
m2 
m1 > m2 
pendientes demostró que cuando las esferas cuando pasaban de un 
determinado peso y la resistencia del aire es despreciable, estas 
hacían su recorrido en el mismo tiempo. 
Por medio de estos planos inclinados también demostró que los 
cuerpos presentaban una aceleración constante bajo el empuje de la 
gravedad y refutó otra de las teorías de Aristóteles que decía que 
para mantener un cuerpo en movimiento constante, se debía aplicar 
una fuerza continua, esto lo demostró explicando que si un objeto se 
deslizaba por una superficie supremamente lisa esta se movería en 
velocidad constante. 
Galileo Galilei, demostró a sus estudiantes que dos objetos 
independientemente de su peso caían al mismo tiempo, 
arrojandolos desde la torre de Pisa. Cuando un cuerpo se deja caer 
en el vacío este experimenta una aceleración constante que 
depende de la fuerza de atracción que le ejerce la tierra hacia su 
centro, esta aceleración se denomina aceleración gravitacional y se
denota con la letra “g”. Se ha demostrado experimentalmente que 
el valor aproximado de la aceleración gravitacional es de: 
9.8 푚 
⁄푠2 
g>0 g<0 
Este valor de la gravedad no depende del movimiento inicial, es 
decir, que para un objeto que se deja caer o es lanzado hacia arriba 
o hacia abajo el valor de la gravedad es el mismo aunque si varía su 
dirección. 
La caída libre se puede considerar un movimiento uniforme 
acelerado (MUA) si se tiene en cuenta que: 
● Que la resistencia al aire es despreciable.
● Que la gravedad no cambia con la altitud. 
Las ecuaciones de caída libre son similares a las de (MUA), solo se 
cambia la variable “x” que es distancia horizontal, por la variable “y” 
que es distancia vertical y la variable “a” que es aceleración por la 
variable “g ” que es aceleración gravitacional. Cuando se le induce 
una velocidad inicial se llama “caída no libre”. 
Las ecuaciones de caída libre son: 
푔 = 
푣푓 − 푣0 
푡 
Δ푦 = 
푔푡2 
2 
+ 푣0 푡 Δ푦 = 
푣푓 
2 − 푣0 
2 
2푔 
A la hora de solucionar problemas de caída libre se debe tener en 
cuenta: 
1. Ordenar los datos que se tienen y los que faltan. 
2. Buscar la ecuación que nos permita hallar alguno de los datos que 
nos faltan y despejarse antes de reemplazar. 
Ejemplo: Un objeto se deja caer desde una altura de 25m. 
a) Hallar la velocidad final con que golpea el suelo la pelota. 
b) Hallar el tiempo que se demora la pelota en tocar el suelo. 
Solución: 
Se organizan los datos.
푣0 = 0 푚 
⁄푠 푣푓 =? Δ푦 = 25푚 푡 =? 푔 = 9.8 푚 
⁄푠2 
Se despeja la formula para hallar la velocidad con que el objeto llega 
al suelo. 
Δ푦 = 
푣푓 
2 − 푣0 
2 
2푔 
→ 2푔. Δ푦 = 푣푓 
2 − 푣0 
2 → 2푔. Δ푦 + 푣0 
2 = 푣푓 
2 
√2푔. Δ푦 + 푣0 
2 = 푣푓 
Se reemplazan los valores, sin omitir las unidades de estos. 
푣푓 = √2푔. Δ푦 + 푣0 
2 = √2 (9.8 푚 
⁄푠2) . (25푚) + (0 푚 
⁄푠)2 
⁄푠2) . (25푚) = √490 푚2 
푣푓 = √2 (9.8 푚 
⁄푠2 = 22.14 푚 
⁄푠 
La velocidad con que el objeto llega al suelo es de 22.14 m/s. 
Se despeja la formula para hallar el tiempo del objeto llegar al suelo. 
푔 = 
푣푓 − 푣0 
푡 
→ 푔푡 = 푣푓 − 푣0 → 푡 = 
푣푓 − 푣0 
푔 
Se reemplazan los valores, sin omitir las unidades de estos. 
푡 = 
푣푓 − 푣0 
푔 
= 
(22.14 푚 
⁄푠) − (0 푚 
⁄푠) 
(9.8 푚 
⁄푠2) 
= 
(22.14 푚 
⁄푠) 
(9.8 푚 
⁄푠2) 
= 2.26푠 
El tiempo que se demora en caer el objeto al piso es de 2.26s.
MOVIMIENTO DE PROYECTILES 
Este movimiento está conformado por la composición de dos 
movimientos, uno vertical y el otro horizontal.
Observando la figura anterior se puede afirmar que al lanzar un 
objeto que se deja caer y otro que es lanzado de forma horizontal, 
se toman el mismo tiempo en caer, esto quiere decir que el 
movimiento vertical se comporta como un MUA en caída libre y 
depende de la aceleración de la gravedad. 
El movimiento horizontal no afecta el vertical y se comporta como 
un MUR ya que su velocidad es constante. 
Teniendo en cuenta la figura y la composición de vectores, se puede 
expresar a la velocidad como: 
푣 = (푣푥, 푣푦 ) 
Utilizando las razones trigonométricas se tiene que: 
푆푒푛 훼0 = 
푣푦 
푣0 
→ 푣0 . 푆푒푛훼0 = 푣푦 
퐶표푠훼0 = 
푣푥 
푣0 
→ 푣0 . 퐶표푠훼0 = 푣푥 
Y la coordenada de la velocidad es: 
푣 = (푣0 . 퐶표푠훼0 , 푣0 . 푆푒푛훼0 )
Considerando que donde inicia el movimiento parabólico es en el 
origen, es decir, en la coordenada (0,0), entonces: 
Movimiento horizontal Movimiento vertical 
푣푥 = 
Δ푥 
푡 
푔 = 
푣푓푦 − 푣0푦 
푡 
Δ푦 = 
푔푡2 
2 
+ 푣0푦 푡 
Δ푦 = 
푣푓푦 
2 − 푣0푦 
2 
2푔 
Ejemplo: Un balón es pateado a una velocidad de 20m/s en un 
ángulo con respecto a la horizontal de 45º. 
a) Calcular las componentes de la velocidad inicial. 
Componente en x Componente en y 
푣푥 = 푣0 . 퐶표푠훼0 
푣푥 = (20 푚 
⁄푠).퐶표푠45° 
푣푥 = (20 푚 
⁄푠). (0.71) 
푣푥 = 14.14 푚 
⁄푠 
푣0푦 = 푣0 . 푆푒푛 훼0 
푣0푦 = (20 푚 
⁄푠).푆푒푛45° 
푣0푦 = (20 푚 
⁄푠). (0.71) 
푣0푦 = 14.14 푚 
⁄푠 
b) Hallar las componentes de la velocidad cuando t=0,6 s . 
Componente en “x”, t= 0,6s 
Como la velocidad en el eje “x” es uniforme tiene la misma velocidad 
en cualquier tiempo. 
푣푥 = 14.14 푚 
⁄푠 
Componente en “y”, t= 0.6s 
Se despeja la formula. 
푔 = 
푣푓푦 − 푣0푦 
푡 
→ 푔푡 = 푣푓푦 − 푣0푦 → 푔푡 + 푣0푦 = 푣푓푦
Se reemplazan los valores. 
푣푓푦 = 푔푡 + 푣0푦 = (9.8 푚 
⁄푠2)(0.6푠) + (14.14 푚 
⁄푠) = 8.14 푚 
⁄푠 
c) Calcular la distancia recorrida y la altura del balón en t=0.6s. 
Se despeja la formula. 
푣푥 = 
Δ푥 
푡 
→ 푣푥 . 푡 = Δ푥 
Se reemplazan los valores. 
Δ푥 = 푣푥 . 푡 = (14.14 푚 
⁄푠). (0.6푠) = 8.48푚 
d) Calcular la altura máxima que alcanza el balón. 
Cuando el balón alcanza la altura máxima 푣푓푦 = 0 푚 
⁄푠. 
Se reemplazan los valores en la formula. 
Δ푦 = 
푣푓푦 
2 − 푣0푦 
2 
2푔 
= 
(0 푚 
⁄푠)2 − (14.14 푚 
⁄푠)2 
2(−9.8 푚 
⁄푠2) 
= 
⁄푠2 
−199.94 푚 
−19.6 푚 
⁄푠2) 
Δ푦 = 10푚 
e) Calcular la distancia máxima que alcanza el balón. 
El tiempo que se demora en subir el balón es el mismo tiempo que 
se demora en bajar. 
Se halla el tiempo que se demora en alcanzar la altura máxima. 
Se despeja la formula. 
푔 = 
푣푓푦 − 푣0푦 
푡 
→ 푔푡 = 푣푓푦 − 푣0푦 → 푡 = 
푣푓푦 − 푣0푦 
푔 
Se reemplazan los valores.
푡 = 
(0 푚 
⁄푠) − (14.14 푚 
⁄푠) 
(−9.8 푚 
⁄푠2) 
= 
−14.14 푚 
⁄푠 
−9.8 푚 
⁄푠2 
= 1.41푠 
El tiempo que se demora en subir el balón es el mismo tiempo que 
se demora en bajar, el tiempo del alcance máximo es de 푡 = 2.82푠 
Se halla el alcance máximo despejando la formula. 
푣푥 = 
Δ푥 
푡 
→ 푣푥 . 푡 = Δ푥 
Se reemplazan los valores. 
Δ푥 = 푣푥. 푡 = (14.14 푚 
⁄푠)(2.82푠) = 39.87푚
BIBLIOGRAFÍA 
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 Ricardo Gutiérrez. Movimiento de proyectiles. 2009. Disponible en: 
https://www.youtube.com/watch?v=QnwA3K2fgJ0

Magnitudes física1

  • 1.
    U INTRODUCCIÓN ALA FÍSICA MAGNITUDES FÍSICAS MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS CONVERSIÓN DE MEDIDAS MAGNITUDES ESCALARES Y VECTORIALES VECTOR DESPLAZAMIENTO Y VELOCIDAD SUMA GRÁFICA DE VECTORES COMPONENTES DE UN VECTOR SUMA ANALÍTICA DE VECTORES EL MOVIMIENTO SISTEMAS DE REFERENCIA CUERPOS PUNTUALES
  • 2.
    OS NATU TRAYECTORIAY DISTANCIA RECORRIDA DESPLAZAMIENTO RAPIDEZ MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME MOVIMIENTO UNIFORME ACELERADO CAÍDA LIBRE MOVIMIENTO DE PROYECTILES
  • 3.
    INTRODUCCIÓN A LAFÍSICA MAGNITUDES FÍSICAS Para describir un sistema físico es necesario la medición, ya que esta permite establecer relaciones cuantitativas entre las diversas variables que intervienen en su comportamiento. Cuando una propiedad caracteriza a los cuerpos o fenómenos naturales y puede ser medida se le llama magnitud física. Algunas como: la masa, la velocidad, la longitud, tiempo, temperatura, etc. Otras propiedades como: el olor, la bondad, la belleza, etc. no son magnitudes físicas. Magnitud fundamental: Son aquellas que son independientes de los demás como: longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente, temperatura, cantidad de sustancia e intensidad luminosa.
  • 4.
    Magnitud derivada: Sonaquellas que están compuestas por dos o más magnitudes elementales como la velocidad que se expresa en unidades de longitud sobre tiempo (km/h). SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS (SI). Para medir las magnitudes físicas se utilizan patrones llamados unidades, que y se basan en cantidades conocidas. En 1960, la conferencia general de Pesos y Medida, se creó un acuerdo conformado por científicos e ingenieros de diferentes partes del mundo y establecieron el sistema internacional de medidas. MAGNITUD UNIDAD SÍMBOLO Longitud metro m
  • 5.
    Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Intensidad de corriente Amperio A Temperatura Kelvin K Cantidad de sustancia mol mol Intensidad luminosa. candela cd Aquellas unidades que reciben un nombre en honor a un científico se expresan en letras mayúsculas, como: Kelvin (K), Newton (N), Pascal (PA), Ampere (A), etc.
  • 6.
    MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS En ocasiones a la hora de expresar una medida de gran tamaño como la distancia al sol en metros o de un tamaño muy pequeño el peso de un electrón, es más conveniente utilizar los múltiplos y submúltiplos del sistema internacional de medidas.
  • 7.
    Para convertir demúltiplos y submúltiplos a una unidad patrón se tiene en cuenta la regla de 3 simple. Ejemplo: Expresar 6m en am. 1푎푚 10−18푚 푥 6푚
  • 8.
    Se realiza: 푥= (6푚)(1푎푚) 10−18푚 = (6)(1푎푚) 10−18 = 6 × 1018푎푚 Para convertir de múltiplos a submúltiplos o viceversa se cuentan los espacios que hay entre ellos y se aplica la regla de 3 simple: Ejemplo: Expresar 12 cm en Tm. 1푇푚 1014푐푚 푥 12푐푚 Se realiza: 푥 = (12푐푚)(1푇푚) 1014푐푚 = (12)(푇푚) 10−18 = 12 × 10−14푇푚 SISTEMA INGLÉS O BRITÁNICO Existen otros sistemas de medición como el sistema inglés, lo usan países de la comunidad inglesa o que fueron, este sistema va en desuso debido a que la comunidad científica ya casi no lo utiliza. También se puede hablar de magnitudes, unidad, y símbolo y se pueden expresar en términos del sistema internacional de medidas. Magnitud Unidad Símbolo SI Inglés Longitud Pie Ft 0,3048 m 12 in Pulgada In 0,0254 m 1 in
  • 9.
    Yarda Yd 0,9144m 36 in=3 ft Milla Milla 1609,3 m 1760 yd Masa slug Slug 14,59 kg 1 slug Tiempo Segundo S S S CIFRAS SIGNIFICATIVAS Son aquellas cifras que se observan al medir, se pueden clasificar en cifras seguras y cifras dudosas. Cifras seguras: son aquellas de la cual estamos seguros de su valor. Cifras dudosas: no estamos seguros de su v alor.
  • 10.
    MAGNITUDES ESCALARES YVECTORIALES Una magnitud es una propiedad de los cuerpos que puede ser medida, como el tamaño, el peso la velocidad entre otras. Estas magnitudes se pueden clasificar en: Magnitudes escalares: son aquella que no dependen de una dirección como: el tiempo, la masa, la rapidez, la distancia recorrida, la densidad, etc. Magnitudes vectoriales: son aquellas que dependen de una dirección como: el desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la fuerza, etc. Las magnitudes vectoriales son representadas por medio de un vector, que es un segmento dirigido cuya longitud es proporcional a la medida que representa. Todos los vectores se denotan con una letra y en arriba de esta una flecha y se representan en el plano cartesiano y en el espacio. Todo vector tiene una dirección y una norma:
  • 11.
    Dirección: es elángulo formado entre el vector y el eje de las “x”. Norma: es un número positivo que representa el tamaño del vector. La norma de un vector se representa la letra sin flechas o dentro de barras. Cuando dos vectores tienen la misma norma y la misma dirección se dice que estos vectores son iguales.
  • 12.
    VECTOR DESPLAZAMIENTO Elvector desplazamiento describe una línea recta desde la posición inicial de un objeto hasta la posición final de este. VECTOR VELOCIDAD El vector velocidad es la magnitud que mide que tan aprisa ha cambiado el vector posición en un intervalo de tiempo dado. Velocidad media: en el movimiento uniforme acelerado se tiene que la velocidad media es: 푣̅ = Δ푥 Δ푡 En el plano cartesiano se puede expresar como:
  • 13.
    푣̅ = Δ푥 Δ푡 = 푑̅ Δ푡 = 푟̅2 − 푟̅1 Δ푡 = Δ푟 Δ푡 Velocidad instantánea: es aquella velocidad donde el tiempo es más corto, es decir, tiende a cero y su dirección en tangente a la trayectoria del objeto.
  • 14.
    La norma dela velocidad instantánea es llamada rapidez y su dirección es la tangente de la trayectoria en cada punto. SUMA GRÁFICA DE VECTORES La suma gráfica de vectores se puede realizar de dos maneras. Cabeza y cola: Se unen las cabezas y las colas de cada vector y el resultado es unir la cola y la cabeza del último vector. Método del paralelogramo: Este método permite solamente sumar vectores de dos en dos. Consiste en disponer gráficamente los dos vectores de manera que los orígenes de ambos coincidan en un punto, trazando rectas paralelas a cada uno de los vectores, en el extremo del otro y de igual longitud, formando así un paralelogramo.
  • 15.
    COMPONENTES DE UNVECTOR Todo vector tiene sus componentes relacionados con los ejes del plano cartesiano. Los componentes del vector 푐̅= (푐̅푥, ̅푐̅푦̅).
  • 16.
    Para determinar eltamaño de un vector se utiliza la norma, que está definida de la siguiente forma: ‖푐푦 ‖ = √푐푥 2 + 푐푥 2 Para determinar la dirección de un vector, o el ángulo formado con el eje x se utilizan las razones trigonométricas seno y coseno. 푆푒푛훼 = 푐푦 푐 푐. 푆푒푛훼 = 푐푦 퐶표푠훼 = 푐푦 푐 푐. 퐶표푠훼 = 푐푦
  • 17.
    SUMA ANALÍTICA DEVECTORES Para sumar vectores de forma analítica se hallan los componentes rectangulares de cada vector y se suma. 푎⃑ + 푏⃑⃑ = (푎푥 + 푏푥 ; 푎푦 + 푏푦 )
  • 18.
  • 19.
    El movimiento esel cambio de posición de un objeto con respecto a un observador físico, La ciencia que estudia el movimiento es la cinemática y se encarga de analizar las magnitudes que lo involucran. Para estudiar el movimiento se debe de tener en cuenta dos conceptos primordiales. SISTEMAS DE REFERENCIA Un sistema de referencia es un punto en el espacio del cual partimos para una magnitud a un objeto en reposo o en movimiento en un instante dado. Para distancia se tienen tres tipos de sistemas de referencia dependiendo de las dimensiones necesarias para describir el movimiento: o Una dimensión - Movimientos Lineales. o Dos dimensiones - Movimientos en el Plano. o Tres dimensiones - Movimientos en el Espacio. El reloj es el sistema de referencia para el tiempo, en conclusión, el estudio del movimiento de un objeto depende del sistema de referencia ya que puede variar el valor de la trayectoria, posición o la velocidad.
  • 20.
    CUERPOS PUNTUALES Esuna representación en forma de punto para el estudio del movimientos de objetos sin importar si es de tamaño micro o macro. TRAYECTORIA Y DISTANCIA RECORRIDA Es el recorrido que describe un objeto durante su movimiento, esta trayectoria puede ser: Rectilínea: cuando su trayectoria es una línea recta. Curvilíneo: Cuando su trayectoria describe una línea curva, y pueden ser: Curvilíneo: Cuando su trayectoria describe una línea curva, y pueden ser: Circular Elíptico Parabólico
  • 21.
    La medida dela trayectoria es la distancia recorrida y no depende de la dirección. El DESPLAZAMIENTO Es el segmento dirigido que une la posición inicial del objeto, con la posición final, esta magnitud es vectorial porque depende de su tamaño y dirección. Si un móvil después de su trayecto vuelve a la posición inicial su desplazamiento es cero.
  • 22.
    RAPIDEZ Es ladistancia recorrida en un determinado tiempo, la rapidez es una magnitud escalar es decir, no depende de la dirección. La rapidez media es la distancia recorrida de un móvil sobre el tiempo empleado. Cuando se habla de rapidez en diferentes intervalos es muy probable que haya variado en algún instante del intervalo, para eso se calcula la rapidez instantánea. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME Cuando un cuerpo se mueve en línea recta y su velocidad instantánea no cambia es decir es constante, se le llama movimiento rectilíneo uniforme. Como la velocidad instantánea es la misma en cada instante de tiempo, es también igual a la velocidad media que se expresa como: 푣 = Δ푥 Δ푦 = 푥 − 푥0 푦 − 푦0
  • 23.
    Este movimiento sepuede representar gráficamente con respecto al tiempo, espacio- tiempo, velocidad-tiempo. 푚 = Δ푥 Δ푡 = 푥 − 푥0 푡 = 푣 La grafica del espacio con respecto al tiempo es una función lineal cuya pendiente es la velocidad y el corte en y es la posición inicial del objeto. Ya que es una función lineal se puede expresar como tal utilizando la ecuación de la posición del movimiento rectilíneo uniforme (MRU). Δ푥 = 푣. 푡 푥 − 푥0 = 푣. 푡 푥 = 푣. 푡 + 푥0 La grafica de la velocidad con respecto al tiempo es una función constante, ya que la velocidad no varía en ningún momento, el área definida bajo la curva hasta la horizontal es el valor del cambio de posición y está definida como: Δ푥 = 푣. 푡
  • 24.
    Ejemplo: ¿Qué distanciarecorre un ciclista que se mueve durante 30 min con velocidad constante de 10m/s? Se organizan los datos obtenidos. Se expresan los datos en las mismas unidades de medida. Δ푥 =? 푡 = 30푚푖푛 푣 = 10 푚 ⁄푠 30푚푖푛. 60푠 1푚푖푛 = 1800푠 Se reemplaza en la ecuación del desplazamiento de MRU. Δ푥 = 푣. 푡 Δ푥 = (10 푚 ⁄푠)(1800푠) Δ푥 = 18.000푚
  • 25.
    MOVIMIENTO RECTILÍNEO VARIADO Este movimiento también llamada MOVIMIENTO UNIFORME ACELERADO (MUA) se presenta cuando hay un cambio de velocidad en un tiempo determinado y presenta una aceleración o una desaceleración. Cuando cambia su velocidad de menor a mayor su aceleración es positiva, cuando cambia de mayor a menor (desacelera) su aceleración es negativa. Como la aceleración es el cambio de la velocidad en un tiempo transcurrido se puede expresar como: 푎 = Δ푣 Δ푡 = 푣푓 − 푣0 푡푓 − 푡0 Si se tiene en cuenta que las medidas del tiempo hechas con el cronómetro empiezan desde cero.
  • 26.
    푎 = 푣푓− 푣0 푡 La representación gráfica de un MUA es: De la gráfica de velocidad tiempo, se puede expresar el cambio de la posición como el área comprendida bajo la función lineal y la horizontal, se puede determinar que: Δ푥 = 퐴1 + 퐴2 = (푣푓 − 푣0 )푡 2 + 푣0 푡 = (푣푓 푡 − 푣0 푡) 2 + 푣0 푡 Δ푥 = 푣푓 푡 2 − 푣0 푡 2 + 푣0 푡 = 푣푓 푡 2 + −푣0 푡 + 2푣0 푡 2 = 푣푓푡 2 + 푣0 푡 2 Teniendo en cuenta que: 푎 = 푣푓 − 푣0 푡 Se despeja 푣푓 . 푎 = 푣푓 −푣0 푡 푎푡 = 푣푓 − 푣0 푎푡 + 푣0 = 푣푓 Y se reemplaza en:
  • 27.
    Δ푥 = 푣푓푡 2 + 푣0 푡 2 = (푎푡 + 푣0 )푡 2 + 푣0 푡 2 = 푎푡2 2 + 푣0 푡 2 + 푣0 푡 2 Δ푥 = 푎푡2 2 + 2푣0 푡 2 = 푎푡2 2 + 푣0 푡 Esta es la ecuación del desplazamiento con respecto al tiempo, despejando el tiempo en: 푎 = 푣푓 − 푣0 푡 → 푎푡 = 푣푓 − 푣0 → 푡 = 푣푓 − 푣0 푎 Reemplazándola en la ecuación del desplazamiento, se obtiene: Δ푥 = 푎푡2 2 + 푣0 푡 = 푎 ( 푣푓 − 푣0 푎 2 ) 2 + 푣0 ( 푣푓 − 푣0 푎 ) Δ푥 = 푎 (푣푓 − 푣0 ) 2 푎2 2 푣푓 − 푣0 + 푣0 ( 푎 ) Δ푥 = 푣푓 2 − 2푣푓푣0 + 푣0 2 2푎 + 푣푓 푣0 − 푣0 2 푎 Δ푥 = 푣푓 2 − 2푣푓푣0 + 푣0 2 + 2푣푓 푣0 − 2푣0 2 2푎 = 푣푓 2 − 푣0 2 2푎 En conclusión las ecuaciones del MUA son: 푎 = 푣푓 − 푣0 푡 Δ푥 = 푎푡2 2 + 푣0 푡 Δ푥 = 푣푓 2 − 푣0 2 2푎 Ejemplo: una persona que va a cruzar la calle viene corriendo a una velocidad de 4 m/s, cuando observa que el semáforo que está ubicado a 2 metros cambia de rojo a verde y disminuye su velocidad
  • 28.
    y se detienejusto al lado del semáforo. ¿Hallar la aceleración y el tiempo de la persona? Se organizan los datos y se colocan los datos en las mismas unidades. 푣0 = 4 푚 ⁄푠 푣푓 = 0 푚 ⁄푠 Δ푥 = 2푚 푡 =? 푎 =? Se despeja la formula para hallar la aceleración de la persona. Δ푥 = 푣푓 2 − 푣0 2 2푎 → 푎Δ푥 = 푣푓 2 − 푣0 2 2 → 푎 = 푣푓 2 − 푣0 2 2Δ푥 Se reemplazan los valores, sin omitir las unidades de estos. 푎 = (0 푚 ⁄푠)2 − (4 푚 ⁄푠)2 2(2푚) = −16 푚2 푠2 ⁄ 4푚 = −4 푚 ⁄푠2 Se despeja la formula para hallar el tiempo de la persona.
  • 29.
    푎 = 푣푓− 푣0 푡 → 푎푡 = 푣푓 − 푣0 → 푡 = 푣푓 − 푣0 푎 Se reemplazan los valores, sin omitir las unidades de estos. 푡 = 푣푓 − 푣0 푎 = (0 푚 ⁄푠) − (4 푚 ⁄푠) (−4 푚 ⁄푠2) = −(4 푚 ⁄푠) −4 푚 ⁄푠2 = 1푠
  • 30.
    CAÍDA LIBRE Aristótelesestableció que los objetos caían según el peso de estos, es decir, los objetos de mayor peso caían más rápido que los de menor peso. 200 años después Galileo Galilei, refutó la teoría aristotélica sobre la caída de los cuerpos. Utilizando planos inclinados de pequeña pendiente, arrojando esferas de diferente masa por las m1 m2 m1 > m2 pendientes demostró que cuando las esferas cuando pasaban de un determinado peso y la resistencia del aire es despreciable, estas hacían su recorrido en el mismo tiempo. Por medio de estos planos inclinados también demostró que los cuerpos presentaban una aceleración constante bajo el empuje de la gravedad y refutó otra de las teorías de Aristóteles que decía que para mantener un cuerpo en movimiento constante, se debía aplicar una fuerza continua, esto lo demostró explicando que si un objeto se deslizaba por una superficie supremamente lisa esta se movería en velocidad constante. Galileo Galilei, demostró a sus estudiantes que dos objetos independientemente de su peso caían al mismo tiempo, arrojandolos desde la torre de Pisa. Cuando un cuerpo se deja caer en el vacío este experimenta una aceleración constante que depende de la fuerza de atracción que le ejerce la tierra hacia su centro, esta aceleración se denomina aceleración gravitacional y se
  • 31.
    denota con laletra “g”. Se ha demostrado experimentalmente que el valor aproximado de la aceleración gravitacional es de: 9.8 푚 ⁄푠2 g>0 g<0 Este valor de la gravedad no depende del movimiento inicial, es decir, que para un objeto que se deja caer o es lanzado hacia arriba o hacia abajo el valor de la gravedad es el mismo aunque si varía su dirección. La caída libre se puede considerar un movimiento uniforme acelerado (MUA) si se tiene en cuenta que: ● Que la resistencia al aire es despreciable.
  • 32.
    ● Que lagravedad no cambia con la altitud. Las ecuaciones de caída libre son similares a las de (MUA), solo se cambia la variable “x” que es distancia horizontal, por la variable “y” que es distancia vertical y la variable “a” que es aceleración por la variable “g ” que es aceleración gravitacional. Cuando se le induce una velocidad inicial se llama “caída no libre”. Las ecuaciones de caída libre son: 푔 = 푣푓 − 푣0 푡 Δ푦 = 푔푡2 2 + 푣0 푡 Δ푦 = 푣푓 2 − 푣0 2 2푔 A la hora de solucionar problemas de caída libre se debe tener en cuenta: 1. Ordenar los datos que se tienen y los que faltan. 2. Buscar la ecuación que nos permita hallar alguno de los datos que nos faltan y despejarse antes de reemplazar. Ejemplo: Un objeto se deja caer desde una altura de 25m. a) Hallar la velocidad final con que golpea el suelo la pelota. b) Hallar el tiempo que se demora la pelota en tocar el suelo. Solución: Se organizan los datos.
  • 33.
    푣0 = 0푚 ⁄푠 푣푓 =? Δ푦 = 25푚 푡 =? 푔 = 9.8 푚 ⁄푠2 Se despeja la formula para hallar la velocidad con que el objeto llega al suelo. Δ푦 = 푣푓 2 − 푣0 2 2푔 → 2푔. Δ푦 = 푣푓 2 − 푣0 2 → 2푔. Δ푦 + 푣0 2 = 푣푓 2 √2푔. Δ푦 + 푣0 2 = 푣푓 Se reemplazan los valores, sin omitir las unidades de estos. 푣푓 = √2푔. Δ푦 + 푣0 2 = √2 (9.8 푚 ⁄푠2) . (25푚) + (0 푚 ⁄푠)2 ⁄푠2) . (25푚) = √490 푚2 푣푓 = √2 (9.8 푚 ⁄푠2 = 22.14 푚 ⁄푠 La velocidad con que el objeto llega al suelo es de 22.14 m/s. Se despeja la formula para hallar el tiempo del objeto llegar al suelo. 푔 = 푣푓 − 푣0 푡 → 푔푡 = 푣푓 − 푣0 → 푡 = 푣푓 − 푣0 푔 Se reemplazan los valores, sin omitir las unidades de estos. 푡 = 푣푓 − 푣0 푔 = (22.14 푚 ⁄푠) − (0 푚 ⁄푠) (9.8 푚 ⁄푠2) = (22.14 푚 ⁄푠) (9.8 푚 ⁄푠2) = 2.26푠 El tiempo que se demora en caer el objeto al piso es de 2.26s.
  • 34.
    MOVIMIENTO DE PROYECTILES Este movimiento está conformado por la composición de dos movimientos, uno vertical y el otro horizontal.
  • 35.
    Observando la figuraanterior se puede afirmar que al lanzar un objeto que se deja caer y otro que es lanzado de forma horizontal, se toman el mismo tiempo en caer, esto quiere decir que el movimiento vertical se comporta como un MUA en caída libre y depende de la aceleración de la gravedad. El movimiento horizontal no afecta el vertical y se comporta como un MUR ya que su velocidad es constante. Teniendo en cuenta la figura y la composición de vectores, se puede expresar a la velocidad como: 푣 = (푣푥, 푣푦 ) Utilizando las razones trigonométricas se tiene que: 푆푒푛 훼0 = 푣푦 푣0 → 푣0 . 푆푒푛훼0 = 푣푦 퐶표푠훼0 = 푣푥 푣0 → 푣0 . 퐶표푠훼0 = 푣푥 Y la coordenada de la velocidad es: 푣 = (푣0 . 퐶표푠훼0 , 푣0 . 푆푒푛훼0 )
  • 36.
    Considerando que dondeinicia el movimiento parabólico es en el origen, es decir, en la coordenada (0,0), entonces: Movimiento horizontal Movimiento vertical 푣푥 = Δ푥 푡 푔 = 푣푓푦 − 푣0푦 푡 Δ푦 = 푔푡2 2 + 푣0푦 푡 Δ푦 = 푣푓푦 2 − 푣0푦 2 2푔 Ejemplo: Un balón es pateado a una velocidad de 20m/s en un ángulo con respecto a la horizontal de 45º. a) Calcular las componentes de la velocidad inicial. Componente en x Componente en y 푣푥 = 푣0 . 퐶표푠훼0 푣푥 = (20 푚 ⁄푠).퐶표푠45° 푣푥 = (20 푚 ⁄푠). (0.71) 푣푥 = 14.14 푚 ⁄푠 푣0푦 = 푣0 . 푆푒푛 훼0 푣0푦 = (20 푚 ⁄푠).푆푒푛45° 푣0푦 = (20 푚 ⁄푠). (0.71) 푣0푦 = 14.14 푚 ⁄푠 b) Hallar las componentes de la velocidad cuando t=0,6 s . Componente en “x”, t= 0,6s Como la velocidad en el eje “x” es uniforme tiene la misma velocidad en cualquier tiempo. 푣푥 = 14.14 푚 ⁄푠 Componente en “y”, t= 0.6s Se despeja la formula. 푔 = 푣푓푦 − 푣0푦 푡 → 푔푡 = 푣푓푦 − 푣0푦 → 푔푡 + 푣0푦 = 푣푓푦
  • 37.
    Se reemplazan losvalores. 푣푓푦 = 푔푡 + 푣0푦 = (9.8 푚 ⁄푠2)(0.6푠) + (14.14 푚 ⁄푠) = 8.14 푚 ⁄푠 c) Calcular la distancia recorrida y la altura del balón en t=0.6s. Se despeja la formula. 푣푥 = Δ푥 푡 → 푣푥 . 푡 = Δ푥 Se reemplazan los valores. Δ푥 = 푣푥 . 푡 = (14.14 푚 ⁄푠). (0.6푠) = 8.48푚 d) Calcular la altura máxima que alcanza el balón. Cuando el balón alcanza la altura máxima 푣푓푦 = 0 푚 ⁄푠. Se reemplazan los valores en la formula. Δ푦 = 푣푓푦 2 − 푣0푦 2 2푔 = (0 푚 ⁄푠)2 − (14.14 푚 ⁄푠)2 2(−9.8 푚 ⁄푠2) = ⁄푠2 −199.94 푚 −19.6 푚 ⁄푠2) Δ푦 = 10푚 e) Calcular la distancia máxima que alcanza el balón. El tiempo que se demora en subir el balón es el mismo tiempo que se demora en bajar. Se halla el tiempo que se demora en alcanzar la altura máxima. Se despeja la formula. 푔 = 푣푓푦 − 푣0푦 푡 → 푔푡 = 푣푓푦 − 푣0푦 → 푡 = 푣푓푦 − 푣0푦 푔 Se reemplazan los valores.
  • 38.
    푡 = (0푚 ⁄푠) − (14.14 푚 ⁄푠) (−9.8 푚 ⁄푠2) = −14.14 푚 ⁄푠 −9.8 푚 ⁄푠2 = 1.41푠 El tiempo que se demora en subir el balón es el mismo tiempo que se demora en bajar, el tiempo del alcance máximo es de 푡 = 2.82푠 Se halla el alcance máximo despejando la formula. 푣푥 = Δ푥 푡 → 푣푥 . 푡 = Δ푥 Se reemplazan los valores. Δ푥 = 푣푥. 푡 = (14.14 푚 ⁄푠)(2.82푠) = 39.87푚
  • 39.
    BIBLIOGRAFÍA  RichardStallman. Enciclopedia universal. 1999. disponible en: www.wikipedia.com  Juan Carlos Fernández Gordillo. Matemáticas. Valencia España. Edifesa, Disponible en: www.vitutor.com  Chad Hurley. Steve Chen. Jawed Karim. Reproductor de video online. 15 de febrero de 2005. Disponible en http://www.youtube.com  Cesar Aurelio Herreño. Energia I. Ed. Voluntad. 2006  Iván Antonio Morales Ferrero. Esperanza del Pilar Infante Luna. Física I. Ed Norma. 2007. SOFTWARE  Kvisoft Inc. FlipBook Maker Pro. 2014. Disponible en: www.kvisoft.com/flipbook-maker-pro  Diego Uscanga. aTube Catcher.2011. Disponible en: www.atubecatcher.es VIDEOS  licamu. Introducción a la física. 2010. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=dr7r7xSMUYA  Camilo Alfonso. Magnitudes físicas. 2011. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=IyRC44rDzR8
  • 40.
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