viernes, 7 de marzo de 2008
MACH
Un F/A-18 Hornet rompiendo la barrera del sonido.El Número Mach (M), conocido en el uso coloquial como mach (pronúnciese "maj"), es una medida de velocidad relativa que se define como el cociente entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido en el medio en que se mueve dicho objeto. Dicha relación puede expresarse según la ecuaciónEs un número adimensional típicamente usado para describir la velocidad de los aviones. Mach 1 equivale a la velocidad del sonido, Mach 2 es dos veces la velocidad del sonido, etc.Este número fue propuesto por el físico y filósofo austríaco Ernst Mach (1838-1916), uno de los más grandes teóricos de la física de los siglos XIX-XX, como una manera sencilla de expresar la velocidad de un objeto con respecto a la velocidad del sonido.La utilidad del número de mach reside en que permite expresar la velocidad de un objeto no de forma absoluta en km/h o m/s, sino tomando como referencia la velocidad del sonido, algo interesante desde el momento en que la velocidad del sonido cambia dependiendo de las condiciones de la atmósfera. Por ejemplo, cuanto mayor sea la altura sobre el nivel del mar o menor la temperatura de la atmósfera, menor es la velocidad del sonido. De esta manera, no es necesario saber la velocidad del sonido para saber si un avión que vuela a una velocidad dada la ha superado: basta con saber su número de mach.
FISICA “1”
-Tecnología y Sociedad.
-Sistemas físicos.
-Método Científico.
-Conocimiento Científico.
Los fenómenos físicos están vinculados o relacionados directamente con la evolución de la tecnología y el desarrollo de la sociedad a lo largo de la historia del hombre.
La física es una de las ciencias naturales que ha contribuido en gran medida al desarrollo y bienestar de la humanidad. Gracias a su estudio e investigación a sido posible encontrar una explicación científica a los fenómenos que se presentan en nuestra vida cotidiana.
SISTEMAD FISICOS: es un agregado de objetos o entidades materiales entre cuyas partes existe una vinculación o interacción de tipo casual. Todos los sistemas físicos se caracterizan por:
1.- Tener una ubicaron en el espacio – tiempo
2.- Tener un estado físico definido sujeta a evolución temporal.
3.- Se puede asociar con una magnitud física llamada energía.
Los sistemas físicos pueden ser abiertos o cerrados según se realice o no intercambios de energía con su entorno.
Un sistema abierto es un sistema que recibe flojos de energía y materia en su entorno.
Un sistema cerrado es entropico es decir solo intercambia energía dentro de si mismo.
Un sistema aislado no tiene ningún intercambio con el entorno.
Conocimiento científico.
Es un pensamiento dinámico en la conciencia de la personas capaz de utilizar la reflexión critica sobre un problema. El conocimiento científica va mas ella del conocimiento empírico por lo cual se aproxima mucho mas a la verdad ya que busca las leyes y las causas que lo originan. Se adquiera atreves de pasos metódicos y reflexivos que nos ayudan a saber el “que” y “por que” de los fenómenos o hechos.
1.- reconocer la existencia de un problema.
2. -suponer una respuesta al problema.
3.-predecir las consecuencias de la supocision.
4.-efectuar los experimentos necesarios.
5.- formular una teoria sencilla para comprobar el fenómeno.
Física:
Clásica y moderna.
La fisica clasica estudia los fenómenos en los cuales las velocidades son muy pequeñas si se coparan con la velocidad de la luz.
La fisica moderna se encarga de los fenómenos producidos a la velocidad de la luz o con valores cercanos a ella.
T1/sen6=T2/sen50=1200N/sen70
T1/0.866=T2/0.766=1200/0.939
T1=(1200)(0.866)/=.939=1106.70
T2=(1200)(0.766)/0.939=978.98
Fuerza gravitational
Acceleracion de la gravedad:
Los cuerpos en cada libre no son más que un caso particular del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado con la característica de que la aceleración se deba de la gravedad.
Un cuerpo tiene caída libre si desciende de manera perpendicular a la superficie de la tierra y no sufre resistencia originada por el aire.
La aceleración de la gravedad siempre esta dirigida hacia abajo y se acostumbra representarla con la letra “g” para fines practicos se le da valor de:
G=9.8m/s2 g=980cm/s2 g=32pies/s2
Una persona suelta una piedra desde la azotea de su casa a una altura de 8m: calcular:
A) con que velocidad la piedra al suelo.
B) Cuanto tiempo tardara en llegar la piedra al suelo.
Vf2=0+2gh
Vf2=2gh
Vf2=2(9.8m/s2)(8m)
Vf2=156.8m2/s2
Vf2=raiz de 156.8m2/s2
Vf=12.52m/s
Datos:
H=8
V1=0
.g=9.8m/d2
Vf=12.52m/s
.t=
H=V1+1/2gt2
H=1/2gt
H=gt2/2
2h=gt2
2h/g=t2
Tiro vertical:
El tiro vertical es un movimiento hacia arriba y en línea recta. La velocidad disminuye conforme asciende; la aceleración de la gravedad retarda el mantenimiento del cuerpo hasta que este se detiene y empieza a caer de vuelta a la superficie de la tierra entonces aumenta su velocidad y alcanza la misma que tenia en el punto donde se lanzo. El tiempo empleado hasta llegar al punto mas al tiempo que tarda la caída. Por lo tanto los movimientos para cualquier punto a lo largo de la trayectoria están determinados por las ecuaciones para la caída libre. Sin importar el cuerpo se mueva hacia arriba o hacia abajo la aceleración debido a la gravedad tendrá dirección hacia abajo. Por conversión los valores de g serán positivos cuando el cuerpo este en descenso y será negativos cuando el cuerpo este en asenso
Ejemplo “1”
Una pelotade béisbol es lanzada hacia arriva con una velocidad de 20m/s calcular:
A) la altura maxima que llega la pelota:
B) la velocidad al regresar la pelota al punto se partida
C) el tiempo total requerido para volver al punto de lanzamiento:
Vf=V1+2gh
0=v12+2gh
-V12=2gh
-V1/2g=h=(20m/s)2/2(9.8m/s)=-400m2/s2/-19.6m/s2=20.908
Vf2=V1+2gh
Vf2=399.84
Vf=raiz399.89
Vf=20m/s=119.995
T=Vf/g
T=-20m/s/-9.8m/s2
T=2.04s
Tt=t*2
Tt=(2.04)(2)
Tt=4.08s
-Sistemas físicos.
-Método Científico.
-Conocimiento Científico.
Los fenómenos físicos están vinculados o relacionados directamente con la evolución de la tecnología y el desarrollo de la sociedad a lo largo de la historia del hombre.
La física es una de las ciencias naturales que ha contribuido en gran medida al desarrollo y bienestar de la humanidad. Gracias a su estudio e investigación a sido posible encontrar una explicación científica a los fenómenos que se presentan en nuestra vida cotidiana.
SISTEMAD FISICOS: es un agregado de objetos o entidades materiales entre cuyas partes existe una vinculación o interacción de tipo casual. Todos los sistemas físicos se caracterizan por:
1.- Tener una ubicaron en el espacio – tiempo
2.- Tener un estado físico definido sujeta a evolución temporal.
3.- Se puede asociar con una magnitud física llamada energía.
Los sistemas físicos pueden ser abiertos o cerrados según se realice o no intercambios de energía con su entorno.
Un sistema abierto es un sistema que recibe flojos de energía y materia en su entorno.
Un sistema cerrado es entropico es decir solo intercambia energía dentro de si mismo.
Un sistema aislado no tiene ningún intercambio con el entorno.
Conocimiento científico.
Es un pensamiento dinámico en la conciencia de la personas capaz de utilizar la reflexión critica sobre un problema. El conocimiento científica va mas ella del conocimiento empírico por lo cual se aproxima mucho mas a la verdad ya que busca las leyes y las causas que lo originan. Se adquiera atreves de pasos metódicos y reflexivos que nos ayudan a saber el “que” y “por que” de los fenómenos o hechos.
1.- reconocer la existencia de un problema.
2. -suponer una respuesta al problema.
3.-predecir las consecuencias de la supocision.
4.-efectuar los experimentos necesarios.
5.- formular una teoria sencilla para comprobar el fenómeno.
Física:
Clásica y moderna.
La fisica clasica estudia los fenómenos en los cuales las velocidades son muy pequeñas si se coparan con la velocidad de la luz.
La fisica moderna se encarga de los fenómenos producidos a la velocidad de la luz o con valores cercanos a ella.
Magnitudes fisicas.
Magnitud es todo lo que puede ser medido
Cos =catetoadyacente / hipotenusa= fx/f =px=f. cos
Den = cateto opuesto/hipotenusa = fy/f =f1= f sen
Equilibrio.
Definición de equilibrio:
Existe equilibrio en un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre el. Tienen una suma resultante igual a 0.
Ejemplo:
Un semáforo esta suspendido de dos soportes las dos fuerzas que actúan a partir de un punto en común 0 son Fg el peso del semáforo es de 500N y que actúa en línea hacia abajo; Fj la tensión de un cable a 45º hacia arriba y hacia la izquierda y F2 la tensión de otro cable a 30º hacia arriba y hacia la derecha. Calculemos grafica y analíticamente las magnitudes de las tenciones
Calculo analítico:
Los ángulos internos del triangulo se determinan con los ángulos externos complementarios después se aplica la ley de los senos para encontrar las longitudes de los lados AC y BC utilizando los angulos dados en le figura anterior. Luego tenemos que A es igual a 45º B es igual 60º y C es igual 75º.
F1/sen B=f2/senA=fg/senC f1/sen 60º=f2/sen45º=500N/sen75º
F1/0.866=F2/0.7o7=500N/0.965
F1=(500N)(0.866)/0.965=448.70N
F2=(500N)(.707)/0.965=366.32N
Ejecicio 2
Una piñata que pesa 90N se suspende de dos postes con cuerdas como se muestra en la siguiente figura. Calcule las tensiones de las dos cuerdas.
Notacion cientifica
AX 10n
500=5x10.2 10.-3=0.001= 1
-------
10x10x10
10.3=1000 10x10x10 8.880 000 000.0=8x10.4
0.00001289= 5x10.-5
5.86*10.-4=586.00.0
9.87*10.-6=0.00000987
4.67*10.4+0.2488x10.4=4.9188*10.4
División en notación científica:
a.6 a.6-2
----- = = a.4
a
5x10.4
-------- = 2.5x10. 4-(2) = 2.5 x10.6
2x10.-2
(3x10.8) (5x10.-4) 15x10.4
----------------------- = ---------- = 3.75x10.-4
(2x10.-3) (2x10.-2) 4x10.-5
AX 10n
500=5x10.2 10.-3=0.001= 1
-------
10x10x10
10.3=1000 10x10x10 8.880 000 000.0=8x10.4
0.00001289= 5x10.-5
5.86*10.-4=586.00.0
9.87*10.-6=0.00000987
4.67*10.4+0.2488x10.4=4.9188*10.4
División en notación científica:
a.6 a.6-2
----- = = a.4
a
5x10.4
-------- = 2.5x10. 4-(2) = 2.5 x10.6
2x10.-2
(3x10.8) (5x10.-4) 15x10.4
----------------------- = ---------- = 3.75x10.-4
(2x10.-3) (2x10.-2) 4x10.-5
Fricción o rozamiento:
Siempre que un su cuerpo se desliza sobre otro se presenta una fuerza que se opone a su desplazamiento. A esa fuerza se la llama fricción.
Siempre que un su cuerpo se desliza sobre otro se presenta una fuerza que se opone a su desplazamiento. A esa fuerza se la llama fricción.
Me = coeficiente de fricción estática.
Md = coeficiente de fricción dinámico.
N = fuerza normal perpendicular al plano
Fe = fuerza de fricción estático
Fd = fuerza de fricción dinámico.
Un cubo de metal de 600 Newtons de peso esta en reposo sobre el piso de cemento; la fuerza para mantenerlo en movimiento a velocidad constante es de 150 newtons calcular:
A) el coeficiente de fricción estático:
B) el coeficiente de fricción dinámico:
fe .
Me = ----- . . Fe = men P=600
N V1=0
Fe=200N
fd Fd=150N
Md = ------ = fd = Mdn N
200N
ME = ------ = 0.33
600N
150 N
Md = - ----- = 0.25
6000 N
A un bloque de hierro de 490N de peso que se encuentra en una superficie de hormigón cuyo coeficiente de fricción dinámico es de 0.3 se le aplica una fuerza de 196N durante 3 segundos. ¿Cuál es la velocidad que adquiere al cabo de ese tiempo?
P = 490 F-f=ma m =p 490 kgm/s.2
Md = 0.3 -------= ----------------
F =196 N y 9.81 kg
T =3 s
Vf = 2.94 m/s f=md m=50kg
F=(490kgm/s.2)(.3)=147kgm/s.2 =147N
a= f-f 196N-147N
-- ----- = a = -------- =0.98m/s.2
m 50kg
Vf=V1+a+
Vf=0+(0.98m/s)(3s)
Vf= 2.94m/s
Sobre un bloque de 196N de peso que esta sobre una superficie plana se aplica una fuerza de 98N que forma un ángulo de inclinación de 30º respecto a la horizontal. Al cabo de 2s la velocidad del bloque es de 9m/s. calcular el coeficiente de fricción dinámico.
P = 196N fx= fcos 30*(98N9(0.866)=84.86N
F =98n fy=fsen30º*(98N)(0.5)=?49N
T = 3s
Vf =9m/s f=md-N=Md(f+fsen30º)
Angulo= 30º Md(196N+49N)
Md = ? Md=(245N)
A = ?
Fx-f=ma
84.86N-md(245N)=196N/9.8m/s (3m/s)
84.86N-Md(245N)=60N
Md=60N-84.86N/245
Md24.86/245
Md=0.101
Md = coeficiente de fricción dinámico.
N = fuerza normal perpendicular al plano
Fe = fuerza de fricción estático
Fd = fuerza de fricción dinámico.
Un cubo de metal de 600 Newtons de peso esta en reposo sobre el piso de cemento; la fuerza para mantenerlo en movimiento a velocidad constante es de 150 newtons calcular:
A) el coeficiente de fricción estático:
B) el coeficiente de fricción dinámico:
fe .
Me = ----- . . Fe = men P=600
N V1=0
Fe=200N
fd Fd=150N
Md = ------ = fd = Mdn N
200N
ME = ------ = 0.33
600N
150 N
Md = - ----- = 0.25
6000 N
A un bloque de hierro de 490N de peso que se encuentra en una superficie de hormigón cuyo coeficiente de fricción dinámico es de 0.3 se le aplica una fuerza de 196N durante 3 segundos. ¿Cuál es la velocidad que adquiere al cabo de ese tiempo?
P = 490 F-f=ma m =p 490 kgm/s.2
Md = 0.3 -------= ----------------
F =196 N y 9.81 kg
T =3 s
Vf = 2.94 m/s f=md m=50kg
F=(490kgm/s.2)(.3)=147kgm/s.2 =147N
a= f-f 196N-147N
-- ----- = a = -------- =0.98m/s.2
m 50kg
Vf=V1+a+
Vf=0+(0.98m/s)(3s)
Vf= 2.94m/s
Sobre un bloque de 196N de peso que esta sobre una superficie plana se aplica una fuerza de 98N que forma un ángulo de inclinación de 30º respecto a la horizontal. Al cabo de 2s la velocidad del bloque es de 9m/s. calcular el coeficiente de fricción dinámico.
P = 196N fx= fcos 30*(98N9(0.866)=84.86N
F =98n fy=fsen30º*(98N)(0.5)=?49N
T = 3s
Vf =9m/s f=md-N=Md(f+fsen30º)
Angulo= 30º Md(196N+49N)
Md = ? Md=(245N)
A = ?
Fx-f=ma
84.86N-md(245N)=196N/9.8m/s (3m/s)
84.86N-Md(245N)=60N
Md=60N-84.86N/245
Md24.86/245
Md=0.101
Cos =catetoadyacente / hipotenusa= fx/f =px=f. cos
Den = cateto opuesto/hipotenusa = fy/f =f1= f sen
Equilibrio.
Definición de equilibrio:
Existe equilibrio en un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre el. Tienen una suma resultante igual a 0.
Ejemplo:
Un semáforo esta suspendido de dos soportes las dos fuerzas que actúan a partir de un punto en común 0 son Fg el peso del semáforo es de 500N y que actúa en línea hacia abajo; Fj la tensión de un cable a 45º hacia arriba y hacia la izquierda y F2 la tensión de otro cable a 30º hacia arriba y hacia la derecha. Calculemos grafica y analíticamente las magnitudes de las tenciones
Calculo analítico:
Los ángulos internos del triangulo se determinan con los ángulos externos complementarios después se aplica la ley de los senos para encontrar las longitudes de los lados AC y BC utilizando los angulos dados en le figura anterior. Luego tenemos que A es igual a 45º B es igual 60º y C es igual 75º.
F1/sen B=f2/senA=fg/senC f1/sen 60º=f2/sen45º=500N/sen75º
F1/0.866=F2/0.7o7=500N/0.965
F1=(500N)(0.866)/0.965=448.70N
F2=(500N)(.707)/0.965=366.32N
Ejecicio 2
Una piñata que pesa 90N se suspende de dos postes con cuerdas como se muestra en la siguiente figura. Calcule las tensiones de las dos cuerdas.
F1/0.996=F20.984=90/0.258
F1=(90N)(0.996)/0.258=347.44
F2=(90N)(0.984)/0.258=243.25
Ejercicio 3
Dos paredes están a una distancia la 6m un objeto cuyo peso es de 1200N esta en el centro de una cuerda y forma ángulos de 40º y 30º respectivamente calcular el valor de las tenciones de cada una de las cuerdas:
F1=(90N)(0.996)/0.258=347.44
F2=(90N)(0.984)/0.258=243.25
Ejercicio 3
Dos paredes están a una distancia la 6m un objeto cuyo peso es de 1200N esta en el centro de una cuerda y forma ángulos de 40º y 30º respectivamente calcular el valor de las tenciones de cada una de las cuerdas:
T1/sen6=T2/sen50=1200N/sen70
T1/0.866=T2/0.766=1200/0.939
T1=(1200)(0.866)/=.939=1106.70
T2=(1200)(0.766)/0.939=978.98
Fuerza gravitational
Acceleracion de la gravedad:
Los cuerpos en cada libre no son más que un caso particular del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado con la característica de que la aceleración se deba de la gravedad.
Un cuerpo tiene caída libre si desciende de manera perpendicular a la superficie de la tierra y no sufre resistencia originada por el aire.
La aceleración de la gravedad siempre esta dirigida hacia abajo y se acostumbra representarla con la letra “g” para fines practicos se le da valor de:
G=9.8m/s2 g=980cm/s2 g=32pies/s2
Una persona suelta una piedra desde la azotea de su casa a una altura de 8m: calcular:
A) con que velocidad la piedra al suelo.
B) Cuanto tiempo tardara en llegar la piedra al suelo.
Vf2=0+2gh
Vf2=2gh
Vf2=2(9.8m/s2)(8m)
Vf2=156.8m2/s2
Vf2=raiz de 156.8m2/s2
Vf=12.52m/s
Datos:
H=8
V1=0
.g=9.8m/d2
Vf=12.52m/s
.t=
H=V1+1/2gt2
H=1/2gt
H=gt2/2
2h=gt2
2h/g=t2
Tiro vertical:
El tiro vertical es un movimiento hacia arriba y en línea recta. La velocidad disminuye conforme asciende; la aceleración de la gravedad retarda el mantenimiento del cuerpo hasta que este se detiene y empieza a caer de vuelta a la superficie de la tierra entonces aumenta su velocidad y alcanza la misma que tenia en el punto donde se lanzo. El tiempo empleado hasta llegar al punto mas al tiempo que tarda la caída. Por lo tanto los movimientos para cualquier punto a lo largo de la trayectoria están determinados por las ecuaciones para la caída libre. Sin importar el cuerpo se mueva hacia arriba o hacia abajo la aceleración debido a la gravedad tendrá dirección hacia abajo. Por conversión los valores de g serán positivos cuando el cuerpo este en descenso y será negativos cuando el cuerpo este en asenso
Ejemplo “1”
Una pelotade béisbol es lanzada hacia arriva con una velocidad de 20m/s calcular:
A) la altura maxima que llega la pelota:
B) la velocidad al regresar la pelota al punto se partida
C) el tiempo total requerido para volver al punto de lanzamiento:
Vf=V1+2gh
0=v12+2gh
-V12=2gh
-V1/2g=h=(20m/s)2/2(9.8m/s)=-400m2/s2/-19.6m/s2=20.908
Vf2=V1+2gh
Vf2=399.84
Vf=raiz399.89
Vf=20m/s=119.995
T=Vf/g
T=-20m/s/-9.8m/s2
T=2.04s
Tt=t*2
Tt=(2.04)(2)
Tt=4.08s
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