Física IFísica I

Segundo cuatrimestre de 2013Segundo cuatrimestre de 2013

Profesor: Gustavo GasaneoProfesor: Gustavo Gasaneo

Asistente: Cristian GhezziAsistente: Cristian Ghezzi

Movimiento rectilíneo con Movimiento rectilíneo con aceleración constante aceleración constante

En un movimiento con aceleración En un movimiento con aceleración constante la aceleración media es igual a constante la aceleración media es igual a la aceleración constante.la aceleración constante.

Aceleración constante: Aceleración constante: ecuacionesecuaciones

Aceleración constante: Aceleración constante: ecuación de movimientoecuación de movimiento

Ecuación de movimientoEcuación de movimiento

Esta ecuación determina la posición final Esta ecuación determina la posición final de la partícula en función de la velocidad de la partícula en función de la velocidad inicial y de la aceleración constante.inicial y de la aceleración constante.

Gráficos para el movimiento Gráficos para el movimiento con aceleración constantecon aceleración constante

Más ecuaciones…Más ecuaciones…

Aceleración nula

Ejercicio: unir diagramasEjercicio: unir diagramascorrespondientescorrespondientes

Ejercicio 2:Ejercicio 2: Un auto que viaja a una velocidad Un auto que viaja a una velocidad

constante de 45 m/s pasa por un puesto constante de 45 m/s pasa por un puesto policial de vigilancia escondido. Un policial de vigilancia escondido. Un segundo después que el auto paso el segundo después que el auto paso el policía comienza a perseguirlo con su policía comienza a perseguirlo con su moto, acelerando a una taza constante de moto, acelerando a una taza constante de 3 m/s^2. Cuanto le lleva al policía alcanzar 3 m/s^2. Cuanto le lleva al policía alcanzar al auto?al auto?

SoluciónSolución

Trooper=patrullero

Caída libre Caída libre

En ausencia de la resistencia impuesta por el aire, todos En ausencia de la resistencia impuesta por el aire, todos los cuerpos caen hacia la tierra con una aceleración los cuerpos caen hacia la tierra con una aceleración constante.constante.

Galileo Galilei fue el primero a descubrir esta ley. Galileo Galilei fue el primero a descubrir esta ley. Un cuerpo en caída libre es un cuerpo que se mueve Un cuerpo en caída libre es un cuerpo que se mueve

solamente bajo la influencia de la gravedad, solamente bajo la influencia de la gravedad, independientemente de su estado de movimiento incial.independientemente de su estado de movimiento incial.

Todos los cuerpos en caída libre experimentan una Todos los cuerpos en caída libre experimentan una aceleración hacia abajo, independientemente de su aceleración hacia abajo, independientemente de su estado de movimiento inicial.estado de movimiento inicial.

Las ecuaciones desarrolladas para el movimiento Las ecuaciones desarrolladas para el movimiento rectilíneo con aceleración constante se aplican a los rectilíneo con aceleración constante se aplican a los problemas de caída libre.problemas de caída libre.

Caída libreCaída libre

La aceleración de la gravedad cerca de la La aceleración de la gravedad cerca de la superficie terrestre es:superficie terrestre es:

g=9.8 m/sg=9.8 m/s22.. Generalmente se escoge un sistema de Generalmente se escoge un sistema de

coordenadas cartesiano donde: coordenadas cartesiano donde:

aayy=-9.8 m/s=-9.8 m/s22. .

Observación: esta elección es Observación: esta elección es completamente arbitraria.completamente arbitraria.

Ecuaciones cinemáticas Ecuaciones cinemáticas derivadas por cálculo derivadas por cálculo diferencial e integral:diferencial e integral:

Ecuaciones cinemáticas… Ecuaciones cinemáticas…

Movimiento en el espacioMovimiento en el espacio

desplazamiento

Vector velocidad media

Movimiento en el espacioMovimiento en el espacio

Velocidad instantánea

Aceleración instantánea

Aceleración media

Movimiento Movimiento bidimensional con bidimensional con aceleración constanteaceleración constante

Movimiento Movimiento bidimensionalbidimensional

Ejemplos de movimiento unidimensional:Movimiento de una bola de billar.Movimiento de un proyectil.

Movimiento circularMovimiento circular

Movimiento circularMovimiento circular

Componentes intrínsecasComponentes intrínsecas

En algunos casos usar coordenadas cartesianas es muy complicado, pero para casos como el mencionado es posible analizar el movimiento tomando como referencia un único punto a lo largo de la trayectoria de la partícula

Coordenadas intrínsecas Coordenadas intrínsecas

Determinamos una coordenada de Determinamos una coordenada de posición a lo largo de la curva respecto posición a lo largo de la curva respecto del punto de referencia. S=S(t).del punto de referencia. S=S(t).

Buscamos expresiones para la velocidad Buscamos expresiones para la velocidad y la aceleración de la partícula que y la aceleración de la partícula que dependan solo de la trayectoria y no del dependan solo de la trayectoria y no del vector de posición de la partícula.vector de posición de la partícula.

Coordenadas intrínsecasCoordenadas intrínsecas

Coordenadas intrínsecasCoordenadas intrínsecas

Coordenadas intrínsecasCoordenadas intrínsecas

Donde rho es el radio de curvatura de la trayectoria en el punto considerado.

Coordenadas intrínsecasCoordenadas intrínsecasComponente tangencial del vector aceleración

Componente normal del vector aceleración