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2 MOVIMIENTO PARABOLICO DE CAIDA LIBRE Es aquel movimiento cuya trayectoria es una curva llamada parábola; en donde la aceleración que experimenta el móvil es constante. Este movimiento es compuesto por dos movimientos perpendiculares que se realizan al mismo tiempo y en forma independiente, uno de ellos es el MRU horizontal y el otro vertical de caída libre. 3 VEAMOS: 𝛉 Δtsubida = V0y g Hmax = V0y 2 2g Tiempo de subida Alcance horizontal Altura máxima 𝐻𝑚𝑎𝑥 𝐷 = 𝑡𝑔𝜃 4 Relación entre la altura máxima y el alcance horizontal D = 2V0 2senθcosθ g = V0 2 g sen2θ Dmax = V0 2 g Para el Dmax; el ángulo de lanzamiento debe ser de 45° OBSERVACION (1) OBSERVACION (2) En este caso, el proyectil logra el mismo alcance horizontal cuando los ángulos suman 90° En este caso; mostraremos la relación entre h ; a ; b y el ángulo θ tgθ h = 1 a + 1 b ECUACION DE LA TRAYECTORIA y = xtgα 1 − x D alcance horizontal 01. La trayectoria parabólica mostrada es la de un cuerpo que fue lanzado con una velocidad V (su módulo). Indicar verdadero (V) o falso (F): ( ) En A y en B las velocidades son iguales ( ) La rapidez en A es igual a la rapidez en B ( ) En el punto más alto (C) la velocidad es nula A) VVV B) FFV C) FVF D) FFF E) VVF I. FALSO II. VERDADERO III. FALSO 02. Si en el movimiento parabólico mostrado, tenemos que: tiempo (A → B) = 2 . Tiempo (B→C). Entonces es verdadero (V) o falso (F) ( ) El tiempo de vuelo es cuatro veces el tiempo desde C hasta D ( ) La velocidad horizontal Vx es menor que V ( ) La longitud a es el doble de la longitud b A) FVV B) VVV C) VVF D) FFV E) FFF I. verdadero II. verdadero: Puesto que es una componente de V En este caso; la distancia horizontal es proporcional al tiempo III. verdadero: ΔtAB = 2ΔtBC → ΔtCD = ΔtBC EJERCICIOS CONCEPTUALES 09. Determine el intervalo de tiempo que demora el proyectil en ir de “A” hasta B al ser lanzado con una rapidez de 20 m/s e impacta sobre el plano inclinado en B (g =10 m/s2) A) 1 s B) 2 s C) 3 s D) 4 s E) 5 s 09. Determine el intervalo de tiempo que demora el proyectil en ir de “A” hasta B al ser lanzado con una rapidez de 20 m/s e impacta sobre el plano inclinado en B (g =10 m/s2) A) 1 s B) 2 s C) 3 s D) 4 s E) 5 s 11 A) CONCEPTO Es el movimiento de trayectoria circunferencial en donde el valor de la velocidad del móvil (rapidez) se mantiene constante en todo instante, se recorren en la circunferencia longitudes de arco iguales en tiempos iguales y también se describen ángulos centrales iguales en tiempos iguales. ⇔ θ en radianes ✳ Para recordar: V = rapidez lineal L = longitud de arco θ = angulo central R R R = radio R = radio L=Ɵ.R ✳ EQUIVALENCIA: πrad = 180° A) VELOCIDAD TANGENCIAL O LINEAL : Es la velocidad instantánea del MCU, su valor nos indica la longitud de circunferencia recorrida en la unidad de tiempo y es tangente a la circunferencia de trayectoria 𝑉 = 𝑉 = 𝐿𝑂𝑃 𝛥𝑡 Su modulo (rapidez) En el SI, se mide en m/s B) VELOCIDAD ANGULAR : Es una cantidad física vectorial que nos indica la rapidez y dirección del ángulo central descrito. Su dirección se determina mediante la regla de la Mano Derecha 𝜔 Su modulo (rapidez) ω = ángulo Δθ Δt unidad en el SI: ra d s La velocidad angular es perpendicular al plano movimiento circunferencial; tal como se muestra Relación entre la rapidez tangencial y la rapidez angular 𝑽 = 𝝎𝑹 C) PERIODO (T):Tiempo empleado por el móvil con MCU en efectuar una vuelta o revolución (describir 2 π rad) D) FRECUENCIA (f) : Magnitud física escalar que indica el número de vueltas (revoluciones) efectuadas por el móvil con MCU en la unidad de tiempo. Se determina mediante la inversa del periodo 𝟏 𝐫𝐞𝐯𝐨𝐥𝐮𝐜𝐢𝐨𝐧(𝐫𝐞𝐯) ⇔ 𝟏𝐯𝐮𝐞𝐥𝐭𝐚 ⇔ 𝟑𝟔𝟎° ⇔ 𝟐𝛑𝐫𝐚𝐝 f = N0de revoluciones Δt Unidad : hertz (Hz) OBSERVACION: f = 1 T ω = 2π T = 2πf También: 1RPS = 1 rev s 1RPM = 1 rev min 1RPS 𝑟𝑎 𝑑 𝑠 1RPM 𝑟𝑎 𝑑 𝑠 𝒙𝟐𝝅 𝒙𝟐𝝅/𝟔𝟎 E) ACELERACIÓN CENTRÍPETA : Es la aceleración que posee todo cuerpo con MC, está relacionada con el cambio de dirección de la velocidad tangencial y está dirigida hacia el centro de la trayectoria circular. Su modulo: acp = V2 R Se mide en: 𝑚 𝑠2 acp = ω2R A TENER EN CUENTA: Se observa que la velocidad tangencial y la aceleración centrípeta están en el mismo plano Con respecto a las cantidades cinemáticas relacionadas al movimiento circular. Marque verdadero (V) o falso (F) según corresponda: EJERCICIO CONCEPTUAL (1) I. La velocidad angular y la velocidad tangencial son perpendiculares. II. La aceleración centrípeta es constante en el movimiento circular uniforme. III. La velocidad angular es un vector perpendicular al plano de giro. 𝐕 𝐅 𝐕 A) POLEAS TANGENTES V1 = V2 ω1R1 = ω2R2 B) DISCOS CONCENTRICOS ω1 = ω2 V1 R1 = V2 R2 10. Indicar verdadero (V) o falso (F) según corresponda respecto al MCU: ( ) Sólo existe una velocidad ( ) Periodo es el tiempo para dar una vuelta a la circunferencia ( ) En tiempos iguales se recorren arcos iguales A) FVV B) FFF C) FVF D) FFV E) VFV 12. El periodo es el tiempo que emplea un móvil en realizar una vuelta o también llamada revolución. Una partícula gira con MCU de tal modo que da una vuelta de 22 s. Si al recorrer 40 cm de arco, emplea 10 s, ¿cuál es el radio de giro del movimiento? (π=22/7) A) 10 cm B) 12 cm C) 14 cm D) 16 cm E) 18 cm
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