Tercer Bimestre

• Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA)

  • Investigadores clave: Galileo Galilei

  • Contribuciones de Galileo:

  • Descubrimiento de los anillos de Saturno

  • Identificación de las lunas de Júpiter y su órbita alrededor del planeta

  • Observación de la oscilación de los péndulos con un período constante

  • Descubrimiento de las manchas solares

  • Estudio de la caída libre de los cuerpos

    • Observó que la caída libre es independiente de la masa, utilizando el efecto de la resistencia del aire como factor explicativo.

Aceleración

• Definición:

  • Aceleración se refiere al cambio de la velocidad en un tiempo determinado.

  • Ejemplo en la Tierra: la aceleración debida a la gravedad se denota como g.

  • Se asume que g ext{ (gravedad)} = 9.81 ext{ m/s}^2.

Ejercicios y ejemplos relacionados

• Ejercicio 3.1:

  • Pregunta a) Propósito del viaje de Edmond Halley al hemisferio sur.

  • Pregunta b) Creencias de nuestros ancestros sobre la aparición de cometas.

• Ejemplo de cálculo de aceleración:

  • Un auto pasa de 30 a 80 km/h en 5 segundos.

  • Resultado en unidades del Sistema Internacional.

• Ejemplo de cálculo de velocidad en caída libre:

  • Un objeto cae durante 8 segundos, partiendo del reposo.

Movimiento Uniformemente Acelerado

• Definición del MUA:

  • Se refiere a un movimiento en el que la velocidad aumenta de manera uniforme, con un factor constante.

  • En este movimiento, la distancia aumentará de manera uniforme para cada intervalo de tiempo.

Fórmulas para calcular distancia en MUA

• Fórmulas utilizadas para calcular la distancia recorrida en el movimiento uniformemente acelerado.

• Ejemplo práctico:

  • Lanzamiento de un cuerpo verticalmente a 10 m/s desde un balcón.

  • Cálculo de la altura del balcón tras 4 segundos hasta que el objeto impacta el suelo.

• Detalles sobre el cohete de agua y su aceleración.

• Ejemplo del Bugatti Veyron, que acelera de 0 a 100 km/h en 2.5 segundos:

  • a) Cálculo de su aceleración.

  • b) Distancia recorrida.

• Ejercicio 3.2:

  • Cálculo de la altura máxima de un objeto lanzado hacia arriba a 25 m/s.

  • Ejemplo de cálculo de la altura alcanzada por una piedra lanzada hacia arriba desde un satélite lunar.

Movimiento de un automóvil

• Ejemplo: Un automóvil que viaja a 12 m/s, acelera hasta alcanzar los 25 m/s y recorre 50 m.

• (a) Cálculo de la aceleración.

• (b) Cálculo de tiempo.

Configuración del entorno

• Localización: Tierra, con g = 9.81 ext{ m/s}^2.

• Ejemplo: Simulación para calcular la distancia de un cuerpo lanzado desde un edificio permitiendo variar la gravedad según el cuerpo celeste.

Gráficas de Movimiento

• Gráficas:

  • La gráfica de distancia vs. tiempo da información sobre la posición, velocidad y aceleración.

  • La gráfica de velocidad vs. tiempo proporciona detalles de velocidad y aceleración.

  • La gráfica de aceleración vs. tiempo solo describe la aceleración.

• A mayor inclinación, más rápida será la variación de la variable graficada.

• Se recomienda la simulación de gráficas de movimiento en línea.

Leyes de Newton

• Primera Ley (Ley de la Inercia):

  • Todo cuerpo en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme se mantiene en ese estado a menos que se aplique una fuerza no balanceada.

  • Inercia: resistencia al cambio de estado. Depende de la masa.

• Segunda Ley:

  • El cambio en la cantidad de movimiento es proporcional a la fuerza aplicada.

• Tercera Ley:

  • A cada acción corresponde una reacción de igual intensidad y en sentido opuesto.

• Ejadamente, ejemplos demostrando la inercia y las tres leyes de Newton posan interacciones comunes, como en un choque o al usar un martillo.

• Ejercicio 3.4: Discusión sobre el desplazamiento del dispositivo del coyote en relación con las leyes físicas.