By Fisica aplicada gy iestrada198g no•R6pR 15, 2011 20 pagos Física Aplicada Texto Paralelo Isa(as Abdel Estrada Figueroa 1 129048 Ingeniería Agroindustrial 2do. Semestre INTRODUCCION La Física aplicada es la ciencia que usa los descubrimientos para desarrollar instrumentos que nos ayuden a mejorar nuestra forma de vida. PACE 1 or20 La física pura o cuen se encarga de q Sv. ipe to buscar nuevos conoc cambio del mundo, iento rte el verdadero avance A continuación se pr aplicables de la ffsica para la resolución de problemas, tales como, conversiones, vectores, caída libre, tiros parabólicos. FISICA
La fisica es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones. INVESTIGACION I SISTE-MAS DE UNIDADES DE MEDIDA Un sistema de unidades es un conjunto consistente de unidades de medida. Definen un conjunto básico de unidades de medida a partir del cual se derivan el resto. Existen varios sistemas de unidades: 1 . Sistema Internacional de unidades MKS o SI: es el sistema kilogramo y segundo (MKS). Históricamente, el sistema MKS de unidades sentó las bases para el Sistema Internacional de Unidades, que ahora sirve como estándar internacional.
El sistema MKS de unidades nunca ha tenido un organismo regulador, por lo que hay diferentes variantes que dependen de la época y el lugar. El nombre del sistema está tomado de las iniciales de sus unidades fundamentales. La unidad de longitud del sistema M. K. S. es el metro: * METRO: Es una longitud igual a la del metro patrón que se conserva en la Oficina Internacional de pesas y medidas. * La unidad de masa es el kramo: * KILOGRAMO: Es una masa igual a la del kilogramo patrón que se conserva en la Oficina Internacional de pesas y medidas.
Un kilogramo (abreviado Kg. ) es aproximadamente igual a la masa de n decímetro cúbico de agua destilada a 4 0 C. * La unidad de tiempo de todos los sistemas de unidades es el segundo. * SEGUNDO: Se define como W86. 400 parte del día solar medio. SISTEMA CGS El sistema cegesimal de unidades, también llamado sistema CGS, es un sistema de unidades basado en el centímetro, el gramo y el segundo. Su nombre es el acrónimo de estas tres unidades. El sistema CGS ha sido casi totalmente reemplazado por el Sistema Internacional de Unidades.
Sin embargo aún perdura su utilización en algunos campos científicos y técnicos muy concretos, con resultados ventajosos en algunos contextos. ASÍ, uchas de las fórmulas del electromagnetismo presentan una forma más sencillas cuand sa en unidades CGS, resultando más simple la e los términos en v/c. unidades CGS, resultando más simple la expansión de los términos en VIC. unidad/Sistema C. G. S M. K. S Masa I g Kg Longitud cm m I Tiempo s I s Velocidad cm/s m/s Aceleración I cm/s2 1 m/s 2 Fuerza I dina I N Presión dina/cm2 1 Pa = N/m 21 Trabajo ergio (J) Joule I potencia ergio/s I Watt 0/5) Momento I dina. cm I N. I SISTEMA INGLES El Sistema Inglés de unidades son las unidades no-métricas que se utilizan actualmente en los Estados Unidos y en muchos erritorios de habla inglesa (como en el Reino Unido), pero existen discrepancias entre los sistemas de Estados Unidos e Inglaterra. Este sistema se deriva de la evolución de las unidades locales a través de los Slglos, y de los intentos de estandarización en Inglaterra. Sus unidades de medidas: Milla Yarda Libra Onza Ton. Inglesa Galón EQUIVALENCIAS DE UNIDADES DE MEDIDAS Sistema MKS CGS Sistema Inglés Unidad de Medidalongitud | 1 mtl 100 cm 39. 37 pulg | 3. 27 pies | 1. 09 yardas | 0. 0 Unidad de MedidaPeso ms | 2. 20 Ibs 35. 335 las unidades. Cuando el cambio de unidades implica la ransformación de vanas unidades se pueden utilizar varios factores de conversión uno tras otro, de forma que el resultado final será la medida equivalente en las unidades que buscamos. Ejemplo: Cuantos kilogramos hay en 40 gms? 40 gms * 1 kg 0. 04kg// 40 1000 gms 1000 Cuantos cms3 hay en 5 galones? 1000 cms3 * 3. 785 Its. * 5 galones 189. 25 cms3 // 1 galón Cuantos kms hay en 650,000 mm? 650,000 mm * 1 mt * 1 km 0. 065 km// 10 mm 100 cm 1,000 mts Convertir 200kms/hra en cm/seg. 200 km/hr * 1000 mts/ 60 min * 100 cm/60 seg 5,555. 55 1 km / 1 h 1 mtn / 1 min Un producto tiene un precio de Q 12. 00 por lo que es 60 gms. Cual es el precio por un tonel de 45 kgs? 45 kg * 1000 gms – 45,000 grns * Q 12. 00 Q9,000// 1 kg 60 gms + 10 pulg 2. 2 Ibs/ 1 Pie 58,18C/ 70 pulg * 2. 54 crns 68. 18 kg / 177. 8 1 pulg Donde el peso es 68. 18kg y la altura es 177. 8 cms// VECTORES MAGNITUDES: Se define la magnitud a toda aquella que se puede medir. Estas se pueden dividir en dos grupos: «ESCALARES Y VECTORIALES» MAGNITUDES ESCALARES: Son aquellas que quedan completamente determinadas dando número a la unidad metrica. Las magnitudes escalares son el tiempo, la masa y la longitud.
MAGNITUDES VECTORIALES: son aquellas que para quedar bien efinidas de un número y unidad de medida, necesitan dirección y sentido. FUERZA: La fuerza representa al fenómeno que es capaz de provocar movimiento a un cuerpo. Cuando se arrastra un objeto se aplica una fuerza. Son unidades de medida de fuerza (Newton) (kgf). SENTIDO DIRECCIÓN s OF sentido hacia la izquierda y su escala de 1 cm — 1 kg. Un vector D tiene 4 unldades en la dirección suroeste a 650, una escala de 1 cm – 1 unidad. En navegación las direcciones se dan por medio de un ángulo llamado rumbo con respecto a la [nea norte-sur.
OPERACIONES CON VECTORES Los vectores escalares se resta o se suma con los rocedimientos comunes del algebra. SUMA DE VECTORES: La suma de 2 0 mas vectores recibe el nombre de «Resultante» los vectores sumados (VI y V2) se les conoce con el nombre de componentes por lo tanto: la resultante será R=VI +V2. SUMA DE VECTORES EN FORMA GRAFICA: Son aquellos que tienen la misma dirección y el mismo sentido ejemplo: Encontrar la resultante y su dirección de los vectores A 40 newton en forma horlzontal y hacia la derecha y B = 50 newton en forma horizontal y hacia la derecha escala 1 cm = 20 newton.
R 40 newton + 60 newton 5 CMS R = 100 newton. Cuando tienen la misma direcclón y diferentes sentidos. Encontrar la resultante y su dirección de dos vectores horizontales 1 hacia la derecha de 20 newton y otro hacia la izquierda de 50 newton. Con una escala de 1 cm = 5 Newton. 6 OF R=Vl-V2 10 INVESTIGACION 2 COMPONENTES RECTANGULARES DE UN VECTOR La eficacia de una cantidad vectorial depende de la dirección en la que actúa. por ejemplo, suponga una fuerza (cantidad vectorial) que mueve una caja grande arrastrándola por el suelo.
La caja se moverá más fácil si se hala por medio de una cuerda inclinada (como se muestra en la figura) que si se empuja, debido a que la cuerda levanta la caja y la mueve hacia adelante al mismo iempo. En forma similar, al empujar la caja, se produce el efecto de añadir peso. Esto da la idea de que una fuerza, y en general, un vector, tiene componentes verticales y horizontales que podrían reemplazar al vector. En general, las componentes de un vector son otros vectores, en direcciones particulares. El eje de referencia principal más utilizado es el plano cartesiano.
Según éste marco de referencia, las componentes horizontales son vectores en dirección al eje x y las componentes verticales son vectores en dirección al eje y. Las magnitudes de las componentes se encuentran relacionadas on la magnitud del vector principal por medio del teorema de pitágoras, tomando como catetos las componentes, y como hipotenusa el vector principal. La dirección del vector principal relaciona también a las magnitudes de las componentes por medio de las relaciones trigonométricas conocidas para un triángulo rectángulo simple.
Las relaciones más utilizadas son el seno, coseno y tangente. Ejemplo. Encuentre la magnitud de las componentes en x e y del vector (3. 5 u,60″). La componente en x se puede encontrar fácilmente utilizando la relación del coseno: x se puede encontrar fácilmente utilizando la relación del coseno: Resolviendo: Componente en x = (3. 5 u)*cos (600) 1. 75 u. De manera similar, se puede encontrar la magnitud de la componente en y por medio de la relación del seno; pero además se conoce la magnitud del vector principal, lo cual permite utilizar el teorema de Pitágoras: Resolviendo: Componente eny = 3. 3 u En general, las componentes de un vector pueden verse como efectos o proyecciones a lo largo de los ejes x e y. Considere el vector V. Podemos escribir las componentes en x e y del vector V en términos de su magnitud V y su dirección 9: – Componente en x, o Vx = V cos B – Componente en y, o Vy V sen e Donde 9 es el ángulo, medido en dirección anti horaria, entre el vector Vy el lado positivo del eje x. Una persona camina 80 mts hacia el norte luego camina 40mts al este. Encuentre el desplazamiento resultante utilizando el método del polígono.
La escala 1 cm = 20 mts. R=VI +V2 Rz 80 mts + 40 mts + 100 mts. 200 Una moto se desplaza hacia el norte 60 km hacia el noroeste y finalmente 45 km hacia el oeste. Encuentre el desplazamiento resultante en una escala de 1 cm 10 km. de Pitágoras. Ejemplo: encuentre la resultante del vector 1 que se desplaza al este con una masa de 70 newton el segundo vector se esplaza hacia el norte con una masa de 50 newton El teorema de coseno ( cosa) se utiliza cuando se forman dos triángulos que no son rectángulos al trazar la diagonal resultante.
Pero como se conocen dos lados del triangulo y el ángulo que se forma se utiliza el teorema de coseno con el cual se consigue la Para encontrar la dirección de la resultante se utilizara el teorema del (seno) en todo triangulo, los lados son proporcionales a los senos de sus ángulos opuestos. Hallar la resultante y su dirección de dos vectores; vector 1 – 7 unidades y vector 2 4 unidades. En un ángulo de 120 R V21 +v22 – (2V1 V2 cosP) (7)2 – (2(7) (7)2 – . 4)] (0. 5) 16-56 (0. 5) 65 -28 37 6. 081/ NOTA: el ángulo ( cosp) se saca dela resta de los 180 grados – los 120 grados dados en el problema.
En este caso = 60 grados coseno 0. 5. DIRECCION influenciadas en mayor o menor medida por la resistencia aerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo es frecuente también referirse coloquialmente a éstas como caídas libres, aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general despreciables. El concepto es aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad, omo un disparo vertical; o a satélites no propulsados en órbita alrededor de la Tierra, como la propia Luna.
Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen las trayectorias geodésicas en el espacio-tiempo descritas en la teoría de la relatlvidad general. Gravedad g. 8museg2 Sist. CGS 980 cm/seg2 Sist. Ingles 32. 2pis/seg2 Formulas: despejadas de: 2gh = Vf2 – Vi2 . h- Vf+Vi t=Vf- Vi 3. t=Vf+Vi 2. 2 4. h- Vi*t+ 12gt2 6. 2gh Ejemplos de carda libre: 1. Un cuerpo se deja caer de una altura de 90 mts. Cual es la velocidad con la que el cuerpo llega al suelo? Cuanto tiempo dura al caer? h = 90 mts. g = 9. 8 mts/seg2 = 22h
