FISICA III

Estimados alumnos y alumnas del curso Física III

Reciban la más cordial bievenida. Deseo que este espacio nos sea de gran utilidad a tod@s y logremos aprovechar esta situación para hacer algo interesante.

Sean pues, ¡ B I E N V E N I D @ S !



Resultado del ejercicio sobre suma vectorial de fuerzas:

EJERCICIO SUMA VECTORIAL DE FUERZAS




MOVIMIENTO ROTACIONAL

Definiciones


Circunferencia: Es el perímetro del círculo.
Longitud de arco (S): Es lo que mide un pedazo de circunferencia:

Radián

En lugar de utilizar grados como unidad para medir el desplazamiento angular se utiliza el radián:

• Un radián que es el ángulo formado por una longitud de arco de tamaño igual a un radio.
• Dos radianes es el ángulo formado por una longitud de arco de tamaño igual a dos radios.
• 0.5 radianes es el ángulo formado por una longitud de arco de tamaño igual a medio radio.

En las siguientes imágenes puedes observar la unidad en grados y en radianes para medir ángulos:

Unidad de medición en grados y radianes

Es muy útil medir el desplazamiento angular en radianes porque tienen un significado doble:

• Unidad para medir ángulos
• Unidad para medir longitudes de arco

Es decir, con una sola unidad de medición, el radián, podemos saber fácilmente el desplazamiento angular en grados o en longitudes de arco.

Recuerda que mientras el ángulo permanece constante la longitud de arco será mayor cuando el radio sea mayor:

Se define un radián como:
que significa: cuantas veces cabe la longitud de un arco (s) en el radio de la circunferencia (r).

Como puedes observar, el ángulo en radianes no tiene unidades porque las unidades de la longitud de arco se cancelan con las del radio, sin embargo se les llama radianes. Es algo así como el porcentaje; es una cantidad que no tiene unidades pero le llamamos %.

Resuelve los siguientes ejercicios en tu cuaderno:

1. ¿Cuántos radios mide una circunferencia?
2. Cuántos grados mide un radián? (o sea, cuantos grados mide una longitud de un arco igual a un radián).
3. ¿Cuántos radianes mide un grado?
4. ¿Cuantos radianes hay en 360°, 90°, 45°, 60° y 30°?
5. Si el radio es igual a 1 cm, ¿cuanto mide la circunferencia?
6. Si el radio es igual a 5 cm, ¿cuanto mide la circunferencia?
7. ¿Cuánta distancia en metros recorrerá una bicicleta cuya llanta mide 26 pulgadas de radio si da una vuelta completa?. Nota: 1 pulg = 2.54 cm.
8. ¿Cuánta distancia en metros recorrerá una bicicleta cuya llanta mide 26 pulgadas si da 10 vueltas completas?. Nota: 1 pulg = 2.54 cm.
9. Calcula la velocidad angular en radianes sobre segundo de una bicicleta cuyas ruedas tienen un radio=26 pulgadas y que se desplaza a una rapidez de 3 m/s.
10. ¿Cuanto vale la frecuencia en Hz de la pregunta anterior?

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Presión y densidad

Tabla de densidades:

Sustancia   densidad [kg/m³]
mercurio      13,600
plomo           11,300
acero              7,800
leche             10,030
agua de mar 10,030
agua dulce     1,000
hielo                  920
aceite                920
alcohol              800
madera (pino)   300
aire                        1.29
vapor                     0.63
helio                       0.18



Ejercicios

1. Si mezclas aceite con agua, ¿el aceite flota o se hunde?
2. Si colocas un hielo en el aceite ¿qué sucederá?
3. ¿Porqué es más fácil nadar en agua salada que en dulce?
4. Calcula volumen que ocupan 5 kg de agua dulce
5. ¿En cual de los dos casos se ejerce una mayor presión sobre la mesa?
1. Un tabique de 2 kg en posición horizontal
2. Un tabique de 2 kg en posición vertical
6. Cuanta presión ejerce un tabique de 2 kg sobre la mesa si el área de su base es de 10 x 8 cm²?. Nota: recuerda que g=9.81 m/s²
7. Al inflar un globo gigantesco las moléculas del aire que golpean toda la superficie ejercen una fuerza neta de 8000 N. Calcula la presión ejercida si la superficie del globo es 20 m².
8. Una persona de 60 kg se para sobre el émbolo pequeño de una palanca hidráulica de 10 cm² de área.
1. ¿Cuanta fuerza ejerce la persona sobre el émbolo?
2. ¿Cuanta presión ejerce el émbolo sobre el líquido
3. ¿Con cuanta fuerza se equilibrará con el émbolo grande si el área de éste es 1 m²?
4. ¿Cuanta masa deberá soportar el émbolo grande para que la palanca hidráulica permanezca en equilibrio?

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