miércoles, 8 de mayo de 2024

Cinemática y Dinámica

     Cinemática

Clasificación:

  • Movimiento parabólico: Semiparábolo, Desde el suelo, Desde una altura.
  • Movimiento circular uniforme.
  • Movimiento circular uniformemente variado acelerado.
  • Movimiento circular uniformemente variado desacelerado.

Conceptos:

Alcance máximo: Es la distancia máxima que recorre un cuerpo o objeto desde el punto de inicio hasta llegar al suelo. Su símbolo Xmáx. Fórmula: Xmáx= Vx . tv
Alcance: Es la distancia que el cuerpo o objeto recorre de manera horizontal, Su símbolo X.
Altura: Es la distancia que el cuerpo o objeto recorre de manera vertical. Su símbolo h.
Aceleración tangencial: Vector tangencial a la trayectoria del proyectil. Maginitud que vincula la variación de la rapidez con el tiempo.
Aceleración centripeda: Vector que apunta hacia el centro de una trayectoria curva, perpendicular a la trayectoria del cuerpo o objeto.

Movimiento parabólico

Este es el movimiento circular rectilíneo.









Características:

  • Tiene 2 dimensiones, es decir está en el EJE X y EJE Y.
  • Vox es el vector velocidad inicial
  • Voy es el dirección o ángulo de inclinación de la velocidad inicial
  • Parábola= U invertida
  • Tiene 3 casos: Semiparábolo, Desde el suelo y Desde una altura

Primer caso: Semiparábola




Características:

  • Tiene 2 dimensiones, es decir está en el EJE X y EJE Y.
  • Tiene una relación con caída libre y MRU
  • Todos los vectores velocidad están dentro del 4to cuadrante
  • La componente horizontal del vector no cambia
  • La componente vertical del vector es igual a cero
  • tiempo de vuelo es igual al de bajar.
  • La distancia horizontal es el alcance X.
  • Vox es constante. 
  • El desplazamiento total  esta en el IV cuadrante.(+Xmax i -he j)m
  • Todos los vectores velocidades estarán en el IV cuadrante.

Segundo caso: Desde el suelo

Características:

  • Tiene 2 dimensiones, es decir está en el EJE X y EJE Y.
  • El lanzamiento se da desde el suelo.
  • Los desplazamientos estarán en el primer cuadrante, porque el objeto esta siempre sobre el nivel de lanzamiento.
  •  Cuando el objeto sube la velocidad estará en el primer cuadrante.
  • Cuando baja el objeto la velocidad se encontrara en el cuarto cuadrante.
  • Cuando el objeto baja la aceleración tangencial tendrá la misma dirección que la velocidad (cuarto cuadrante) y la centrípeta estará perpendicular ( tercer cuadrante).
  • Cuando el objeto sube la aceleración tangencial esta en sentido contrario de la velocidad / tercer cuadrante) y la centrípeta ( cuarto cuadrante).
  • El tiempo en subir  es igual al tiempo  en bajar.
  • La altura en subir es igual en la de bajar.
  • La Voy= 0 en el eje y.
  • La componente Vox no cambia.

Tercer caso: Lanzamiento inclinado desde cierto nivel


Características:

  • Tiene 2 dimensiones, es decir está en el EJE X y EJE Y.
  • El lanzamiento es de cierta altura , tiene un altura de lanzamiento.
  • La velocidad inicial o con al que se lanza el objeto se encuentra en el I  y II cuadrante.
  • El objeto va a subir y va a bajar , yendo mas profundo del nivel de lanzamiento.
  • Los vectores velocidades cuando están  bajando se encuentra en el cuarto cuadrante.
  • La componente en X en le vector velocidad es constante.
  • La aceleración tangencial cundo sube el objeto esta en el III cuadrante y la centrípeta en el IV cuadrante.
  • Cuando baja el objeto en este movimiento la velocidad, la tangencial esta en el IV cuadrante y la centrípeta en el III cuadrante.
  • La distancia en subir se da desde el nivel  de lanzamiento hasta nel punto más alto.
  • tv= tb + ts
  • El desplazamiento en este movimiento estará en el primer cuadrante cuando el objeto se encuentre sobre el nivel de lanzamiento; es decir hasta el doble de tiempo en subir.
  • El desplazamiento en este movimiento estará en el cuarto cuadrante cuando el objeto se encuentre debajo del nivel de lanzamiento; es decir hasta el doble de tiempo en subir.
  • El desplazamiento total estará en el IV cuadrante.
  • Desplazamiento total: (+Xmax i -he j)m.

Movimiento Circular Uniforme

  •  Presenta una trayectoria circular, es decir, un objeto o una partícula va a estar girando sobre un eje.
    -Aparecen nuevos términos, que a diferencia de un MRU, aparecerán cantidades angulares.
  • -ω= rapidez angular, se representa mediante rad/s y r.p.m
    -Δθ= desplazamiento angular, se representa por rad y en grados
    -V= rapidez lineal
    -R= radio, se representa en metros
    -d= distancia, se lo haya multiplicando el Δθ . R
    -α= aceleración angular, se representa por rad/s2, en este movimiento es igual a 0
    -at= aceleración tangencial, se haya multiplicando α . R
    -ac=aceleración centrípeta, se haya multiplicando las dos rapideces , la angular y la lineal
    -T= periodo, el tiempo que tarda en dar una vuelta 
    -f= frecuencia, numero de vueltas que da al segundo



  • Movimiento Circular Uniformemente Variado: MCUV

Como tenemos en MRU tiene otro movimiento donde cambian sus rapideces (MRUV), pues  también tenemos aquí a MCUV. Este  movimiento será algo similar al MRUV, pues sus rapideces estarán cambiando; sin embargo, mantendrá su trayectoria circular.

Se clasifica en:

  • MCUVA: acelerado

  • MCUVD: desacelerado

Este movimiento tendrá  valores diferentes de cero la aceleración tangencial y la 

angular (positivas o negativas).Sus rapideces, angular y lineal, tendrán 

diferentes valores, entonces se dividirá en:

  • Vo                ωo 

  • Vf                 ωf

  • Vm               ωm

  Entonces también su aceleración centrípeta, sera variable. Este movimiento no tendrá

 periodo ni frecuencia.


  • Movimiento Circular Uniformemente Variado Acelerado: MCUVA características:

· Trayectoria circular

 · Rapidez lineal o rapidez angular variable (en aumento)

· Aceleración angular constante, diferente de cero y positiva


  • Movimiento Circular Uniformemente Variado Desacelerado: MCUVD características:

· Trayectoria circular

 · Rapidez lineal o rapidez angular variable (en disminución).

· Aceleración angular constante, diferente de cero y negativa.












  • Dinámica es la parte de la mecánica que estudia la relación entre el movimiento y las causas que lo producen (las fuerzas).


























Conceptos básicos:











































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