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Tema 1: Física y mediciónUna placa rectangular tiene una longitud de (32.4± 0.2) cm y un ancho de (8.7± 0.1) cm.,
a) Calcule el área de la placa Utilizando la formula S=a*b; dondea= longitud; entonces a=32,4 cmb= ancho; entonces b=8,7 cmReemplazando los valores en la formulaS=32,4 cm * 8,7cmS=281,88cm2
b) IncertidumbreSe toman los excesos de cada dimensión para obtener el área por excesoS´= 32,6cm * 8,8cmS´= 286,88cm2
La incertidumbre es igual S´- S. Reemplazando los valores anterioresIncertidumbre es 286,88-281,88= 5El área estará expresada 281 ± 5 cm2
El área del rectángulo estará comprendida 276 y 286 cm2
Tema 2: Movimiento en una dimensión
En la figura1 se muestra la posición en función del tiempo para cierta partícula que se mueve a lo largo del eje x. Encuentre la velocidad promedio en los siguientes intervalos de tiempo.
Figura 1. Tomada del libro (Serway & Jewett Jr., 2008)
a) 0 a 2 s
v= Δ xΔt
=x f−x it f−t i
Reemplazando los valores de la figura
v=10−02−0
=5 mseg
b) 0 a 4 s
|
v=5−04−0
=1,25 mseg
c) 2 s a 4 s
v=5−104−2
=−2,5 mseg
d) 4 s a 7 s
v=−5−57−4
=−3,33 mseg
e) 0 a 8 s.
v= 08−0
=0 mseg
Subtema 3: Vectores
Las coordenadas polares de un punto son r = 4.20 m y = 210°. ¿Cuáles son las coordenadas cartesianas de este punto?
Datos:
r=4,20 m
θ=210 °
Aplicando cosθ=catetoadyacentehipotenusa
cos210 °= xr
Reemplazando los valores
cos210 °= x4,20
Despejando X
x=4,20 (cos210 ° )
x=−3,63m
|
y
x
Θ=210°
Para hallar la coordenada Y
Aplicamos
sin θ=catetoopuestohipotenusa
Reemplazando los valores
sin 210 °= y4,20
y=4,20 (sin 210 ° )
y=−2,10m
Las coordenadas serian (-3.63,-2.10)
Tema 4: Movimiento en dos dimensiones
Un tren frena mientras entra a una curva horizontal cerrada, y frena de 90.0 km/h a 50.0 km/h en los 15.0 s que tarda en cubrir la curva. El radio de la curva es de 150 m. Calcule la aceleración en el momento en que la rapidez del tren alcanza 50.0 km/h. Suponga que continúa frenando a este tiempo con la misma relación.
Datos:
v i=90Kmh
v f=50Kmh
t=5 segR=150m
Como las unidades de la aceleración son m/seg2 hay que convertir las velocidades a esas unidades90Kmh
∗1000m
1Km∗1h
3600 seg=25m /seg
50Kmh
∗1000m
1Km∗1h
3600 seg=13,88m /seg
a) Calcule la aceleración en el momento en que la rapidez del tren alcanza 50.0 km/h.
Formulas
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an=v2
R
a2=(an )2+ (at )2
Reemplazando los valores
an=(13,8m/ seg )2
150m
an=1,28m /seg2
b) Suponga que continúa frenando a este tiempo con la misma relación.
a t=v f−v it
a t=13,88−25
15
a t=0,74m /seg2
a2=(an )2+ (at )2
a=√ (1,28 )2+(0,74 )2
a=1,47m /seg
Tema 5: Leyes del movimiento
Un halcón vuela en un arco horizontal de 12.0 m de radio con una rapidez constante de 4.00 m/s. a) Encuentre su aceleración centrípeta. b) El halcón continúa volando a lo largo del mismo arco horizontal pero aumenta su rapidez en una proporción de 1.20 m/seg2. Encuentre la aceleración (magnitud y dirección) bajo estas condiciones.
Datos:V=4 m/segR=12 ma t=1,2m /seg2
Formulas
ar=v2
R
a2=(ar )2+(a t )
2
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tanθ=ara t
Hallamos ar reemplazando los valores en la formula
ar=(4m /seg )2
12m=1,33m / seg2
Reemplazamos el valor hallado en la segunda formula
a=√ (1,33 )2+(1,2 )2
a=1,79m /seg2
Reemplazamos los valores en la fórmula 3
tanθ=ara t
=1,33m /seg1,2m /seg
=1,108
θ=47,94≅ 48 °
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