Física 1
Practica 1. Cinemática
1. Coordenadas Cartesianaas
2.
3.
4.
jueves, 2 de abril de 2026
Física 1 Practica 0 Indice
Física 1
Practica 0. Repaso
1. Vectores y Trigonometría
2. Cinemática
3. Dinámica e interacciones
4. Interacción de rozamiento
Indice
Física 1 (Exactas) Practica 1 Cinemática – 1. 1. Coordenadas cartesianas
Un cuerpo se mueve a lo largo de una línea recta de acuerdo a la ecuación,
x(t) = - k t^3 + b t^2, con k, b ≥ 0
(cte).
a. Calcule la velocidad y la aceleración del cuerpo en función del tiempo, y grafíquelas.
v(t) = d x(t) / dt = - 3
k t^2 + 2 b t
a(t) = d v(t) / dt) = -
6 k t + 2 b
b. Halle el instante de tiempo, y la correspondiente posición, en el cual el cuerpo tendrá velocidad nula.
v(t) = - 3 k
t^2 + 2 b t = 0
Esta cuadrática tiene 2 soluciones
to = 0
t2 = 2/3 b/k
Reemplazando en x(t)
xo = x(0) =
- k 0^3 + b 0^2 = 0
x2 = x(2/3
b/k) = - k (2/3 b/k)^3 + b (2/3 b/k)^2 = 4/27 b^3/k^2
t1 = (to + t2) / 2 = 1/3 b/k
c. Describa cualitativamente el movimiento indicando en qué intervalos de tiempo el movimiento es acelerado y en cuáles desacelerado.
|
0 < t < t1 |
v > 0 |
a > 0 |
acelerado |
|
t1 < t < t2 |
v > 0 |
a < 0 |
frenando |
|
t2 < t |
v < 0 |
a < 0 |
acelerando |
miércoles, 1 de abril de 2026
Física 1 (Exactas) Practica 0 – 4. 23. Interacción de rozamiento
Un cuerpo se apoya sobre un plano inclinado forma un ángulo α con la horizontal. El coeficiente de rozamiento estático entre el cuerpo y el plano es me = 0,2 y el dinámico md = 0,1.
Según x: - Froz +
Px = 0
Según y: N – Py =
0
Donde
Froz = fuerza de
rozamiento estático = μe N
μe = coeficiente
de rozamiento estático = 0,2
N = reacción normal del plano
Px = componente x
de la fuerza peso = P sen α
Py = componente y
de la fuerza peso = P cos α
P = peso = m g
m = masa
g = aceleración de la gravedad = 10 m/s2
Reemplazando
m g sen α - μe m g cos α = 0
reordenando
tan α = μe
à α = arco tan (μe) = 11,31°
b) ¿Cuál es la aceleración del cuerpo para el ángulo calculado en a)?
Según x: - Froz +
Px = m a
Según y: N – Py =
0
Donde
Froz = fuerza de
rozamiento dinámico = μd N
μd = coeficiente
de rozamiento dinámico = 0,1
N = reacción normal del plano
Px = componente x
de la fuerza peso = P sen α
Py = componente y
de la fuerza peso = P cos α
P = peso = m g
m = masa
g = aceleración de la gravedad = 10 m/s2
Reemplazando
m g sen α - μd m g cos α = m a
Despejando a
a = g (sen α - μd cos α) = 10 m/s2 (sen 11,31° - 0,1 cos 11,31°) =
0,98 m/s2
martes, 31 de marzo de 2026
Física 1 (Exactas) Practica 0 – 3. 22. Dinámica e interacciones
El sistema de la Figura está formado por dos partículas de masas m1 y m2, las cuales parten del reposo y se mueven de tal forma que la masa m1 sube recorriendo todo el plano inclinado en un tiempo T. Intercambiando las partículas, m2 recorre todo el plano subiendo en un tiempo T/4 (no hay rozamiento). Sabiendo que m1/m2 = 9, hallar a
DCL
Cuerpo
A, según x: - PAx + T = mA a
Cuerpo
B, según x: - T + PB = mB a
Donde
PAx
= peso del cuerpo A según el eje x = PA sen α
PA
= peso del cuerpo A = mA g
mA
= masa del cuerpo A
g
= aceleración de la gravedad = 10 m/s2
T
= tensión del hilo
a
= aceleración
PB
= peso del cuerpo B = mB g
mB
= masa del cuerpo B
Sumando
ambas ecuaciones
- mA g sen α + mB g = mA a + mB a
Despejando
a
a
= g (mB - mA sen α) / (mA + mB)
Opcion 1
x1
= xo + vo t1 + 1 / 2 a1 t1^2
Donde
x1
= largo total del plano = L
xo
= posicion inicial = 0
vo
= velocidad inicial = 0 (reposo)
a1
= aceleración
t1
= tiempo transcurrido = T
mA
= m1
mB
= m2
Reemplazando
en a1
a1 = g (m2 - m1 sen α) / (m1 + m2)
m1/m2 = 9
a1 = g (m2/m2 - m1/m2 sen α) / (m1/m2 + m2/m2) = g (1 - 9 sen α) / (9 + 1)
Reemplazando en x1
L = 1 /2 g (1 - 9 sen α) / 10 T^2
Opcion 2
x2
= xo + vo t2 + 1 / 2 a2 t2^2
Donde
x2
= largo total del plano = L
xo
= posicion inicial = 0
vo
= velocidad inicial = 0 (reposo)
a2
= aceleración
t2
= tiempo transcurrido = T/4
mA
= m2
mB
= m1
Reemplazando
en a
a2 = g (m1 - m2 sen α) / (m2 + m1)
Con m1/m2 = 9
Reemplazando
en x2
L = 1 /2 g (9 -
sen α) / 10 (T/4)^2
Igualando
L
1
/2 g (1 - 9 sen α) / 10 T^2 = 1 /2 g (9
- sen α) / 10 (T/4)^2
(1 - 9 sen α) = (9 - sen α) / 16
Reordenando
16 – 9 = 16 * 9 sen α - sen α
sen α = (16 – 9) / (
16 * 9 - 1 ) = 7 / 143
Reemplazando
en a1
a1 = g (1 - 9 sen α) / 10 = 10 m/s2 (1 – 9 *7/143) / 10 = 0,56 m/s2
Reemplazando
en a2
a2 = g (9 - sen α) / 10 = 10 m/s2
(9 – 7/143) / 10 = 8,95 m/s2
lunes, 30 de marzo de 2026
Física 1 (Exactas) Practica 0 – 3. 21. Dinámica e interacciones
En el sistema de la Fig. No existe fricción, el hilo es inextensible con masa despreciable y la polea es de masa despreciable (sin rozamiento).
a)
Diga cuáles son
las fuerzas ejercidas sobre las masas y sobre el hilo. Indique los pares de
acción y reacción.
DCL
P1 = peso del cuerpo 1
El par de acción y reacción está en el centro de la Tierra
N1 = reacción del plano al cuerpo 1
El par de acción y reacción está en el plano
TH1 = tensión del hilo sobre el cuerpo 1
T1H = tensión del cuerpo 1 sobre el hilo
TH1 y T1H par de acción y reacción
TH2 = tensión del hilo sobre el cuerpo 2
T2H = tensión del cuerpo 2 sobre el hilo
TH2 y T2H par de acción y reacción
P2 = peso del cuerpo 2
El par de acción y reacción está en el centro de la Tierra
b) ¿Cuál es la aceleración del sistema en función de los datos m1, m2, α y g?
Cuerpo
1, según x: P1x + TH1 = m1 a
Cuerpo
2, según x: - TH2 + P2 = m2 a
Donde
P1x
= peso del cuerpo 1 según el eje x = P1 sen α
P1
= peso del cuerpo 1 = m1 g
m1
= masa del cuerpo 1
g = aceleración de la gravedad
TH1
= tensión del hilo sobre el cuerpo 1
a
= aceleración
TH2
= tensión del hilo sobre el cuerpo 2 = TH1 (hilo es inextensible con masa
despreciable)
P2
= peso del cuerpo 2 = m2 g
m2
= masa del cuerpo 2
Sumando
ambas ecuaciones
m1 g sen α + m2 g = m1 a + m2 a
Despejando
a
a = (m1 g sen α + m2 g) / (m1 + m2)
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