Cinemática2

Vista previa del material en texto

*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
Movimiento 2D continuación 
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Contenido
Análisis del movimiento de proyectiles.
Ejemplo, actividad de clase y problema propuesto.
Análisis del MCU: aceleración centrípeta
Actividad de clase y problema propuesto.
Análisis del MCUV: aceleración radial y tangencial.
Ejemplo y Problema propuesto.
Análisis del movimiento relativo en 1D, 2D y 3D.
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Movimiento de Proyectiles
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Movimiento con resistencia
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Ejemplo 3: Consideremos otra vez el ejemplo de la esquiadora. ¿Qué aceleración tiene en los puntos G, H e I después de dejar la rampa? Desprecie la resistencia del aire.
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Ejemplo 4: Un bateador golpea una pelota de modo que ésta adquiere una rapidez inicial v0 = 37m/s con un ángulo inicial a = 53.1º en un lugar donde g = 9.8m/s2. A) Calcular la posición de la bola. B) Calcular la velocidad a t = 2s en coordenadas polares y rectangulares. C) Determinar cuándo la pelota alcanza el punto más alto y su altura en ese punto. D) Obtener el alcance horizontal
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Actividad PARA LA CASA: Un mono listo escapa del zoológico. La cuidadora lo halla en un árbol. Como no logra atraerlo, apunta su rifle con un dardo sedante directamente al mono y dispara. El astuto mono se suelta en el instante en que el dardo sale del rifle, pensando caer al suelo y escapar. Demuestre que el dardo siempre golpea al mono, sea cual sea su velocidad de salida
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Problema propuesto 2
Para un proyectil lanzado con rapidez v0 y ángulo a, deduzca expresiones generales para la altura máxima y el alcance horizontal. Para una v0, dada, ¿qué valor de a da la altura máxima? ¿y alcance máximo?
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Problema propuesto 4
En un concurso para dejar caer un paquete sobre un blanco, el aeroplano de uno de los concursantes está volando horizontalmente a una velocidad constante de 43.06 m/s y a una altura de 225m hacia un punto directamente arriba del blanco. ¿ A qué ángulo de mira a debería ser soltado el paquete para que éste de en el blanco.
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Movimiento Circular Uniforme
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
En un taller mecánico, un disco gira en una flecha horizontal montada en chumaceras, a una velocidad angular w2 de 84 rad/s como se indica en la figura. Todo el conjunto de disco y flecha está colocado en una tornamesa que gira con respecto a un eje vertical a de w1= 43 rad/s, en sentido anti horario vista desde arriba.
Determine la rapidez angular del disco con respecto a una persona que se encuentra en el taller.
ACTIVIDAD
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
Movimiento circular no uniforme
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
(rad/s2)
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Partiendo desde el reposo en el tiempo t=0 , una piedra abrasiva tiene una aceleración angular constante de 3.2 rad/s2. En el tiempo t=0 s la línea de referencia A B de la figura 5 es horizontal. 
Hallar:
El desplazamiento angular de la línea AB y por lo tanto de la piedra abrasiva a los 2.7 s después.
La velocidad angular de la piedra abrasiva a los 2.7 s después.
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
ACTIVIDAD PARA LA CASA 
Supongamos que la potencia que mueve a la rueda abrasiva del problema anterior es desconectada cuando la rueda está girando a una velocidad angular de 8.6 rad/s . Una pequeña fuerza de fricción en la flecha causa una desaceleración angular constante, y la rueda llega finalmente al reposo en un tiempo de 192 s. Se pide:
La aceleración angular 
El ángulo total girado durante la desaceleración.
*
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
Ejemplo 6: Velocidad relativa 1D
Una mujer camina con velocidad de 1m/s por el pasillo de un vagón de ferrocarril que se mueve a 3m/s. ¿Qué velocidad tiene la mujer con respecto al ciclista que está en reposo?
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Actividad 3 de clase 4 (Velocidad relativa en 2D)
Suponga que dentro de un tren, una mujer camina en dirección perpendicular al movimiento del tren, con una rapidez de 1m/s. Si la rapidez del tren relativa al suelo es de 3m/s. Determinar la rapidez de la mujer relativa al suelo
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Problema Propuesto 5
La brújula de un avión indica que va al norte y su velocímetro indica que vuela a 240km/h. Si hay un viento de 100km/h de oeste a este ¿Cuál es la velocidad del avión relativa a la Tierra.
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
*
Problema Propuesto 6
A)¿Qué rumbo debe tomar el piloto del avión del problema anterior para viajar al norte?
B)¿Cuál sería su velocidad relativa a la tierra?
 
*
Ing. Dick Zambrano, Clase 4, Física A
*
ACTIVIDAD
Un piloto de avioneta debe mantener un rumbo de 72ᶱ al este del norte, por efecto de viento, para que su avión viaje horizontalmente hacia el este con respecto al suelo. La rapidez de la avioneta respecto al aire es de 260Km/h y su rapidez con respecto al suelo es de 280Km/h. Calcule la velocidad del viento (magnitud y dirección). 
*