Movimieto De Los Cuerpos En Dos Dimensiones

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN DE FÍSICA

1._ Tema

Movimiento de los cuerpos en dos dimensiones.

2._Objetivos

a: Establecer las características del movimiento compuesto y su importancia, de manera que se puedan determinar las aplicaciones útiles y beneficiosas de estos principios para la humanidad.

b: Entender y comprender sobre el movimiento de los cuerpos en dos dimensiones.

3._Marco Teórico

MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS EN DOS DIMENSIONES

El mundo natural es un complejo sistema de movimientos y trayectorias, dichos movimientos no se realizan solamente en un eje, es decir en una dirección, buena parte de ellos se componen de 2 o más velocidades.

El Movimiento y su Descripción

Se dice que un cuerpo se mueve cuando cambia su posición respecto de la de otros supuestos fijos, o que se toman como referencia. El movimiento es, por tanto, cambio de posición con el tiempo.

Movimiento en la misma dirección

Cuando dos cuerpos se mueven en la misma dirección entonces las velocidades de cada uno se suma produciendo una velocidad total del cuerpo.

Velocidad Relativa

Toda medición se debe hacer con respecto de una referencia. El punto que designe como origen de un conjunto de ejes de coordenadas es arbitrario y completamente a nuestra elección. Ejemplo: Si nos fijamos el sistema de coordenadas en el piso, el cuerpo que se mueve, con respecto a una persona fija. Al analizarlo lo que pasa es que no cambia en absoluto el fenómeno, cambia el punto de vista desde el cual lo analiza. Cuando las velocidades son lineales (a lo largo de una línea recta) todas tienen un mismo punto de referencia; para obtener la velocidad relativa se realiza la suma o resta de vectores.

Por el contrario si las velocidades de los cuerpos tienen diferentes direcciones, tendremos que aplicar la suma de vectores con la descomposición rectangular de cada uno de ellos.

Pasos para resolver un problema de velocidad relativa

a. Realice un diagrama del fenómeno.

b. Sitúe los vectores de las velocidades sobre cada cuerpo.

c. Descomponga cada vector en sus coordenadas rectangulares.

d. Sume los vectores colineales.

e. Determine el valor resultante.

f. Determine la magnitud y dirección del vector resultante.

En muchas ocasiones la velocidad de un cuerpo no está ni sobre el eje de las “X” ni sobre el eje de las “Y” de un sistema de referencia, puede encontrarse en cualquier dirección sobre el plano “XY”. Para poder calcular la velocidad total o relativa de un cuerpo con respecto a un punto será necesario aplicar las sugerencias anteriores, es decir graficar las velocidades y descomponerlas en sus coordenadas rectangulares.

Movimiento de Proyectiles

Historia._ Galileo afirmó que un cuerpo en movimiento sobre un plano horizontal si razonamiento que se extiende hasta el infinito continuará moviéndose indefinidamente con la misma velocidad (ley de la inercia). Otra de sus grandes aportaciones es la solución al movimiento de los proyectiles, demostrando que era una parábola; o el de caída parabólica, donde se demuestra la existencia de dos movimientos compuestos que se no alteran al mezclarse, ni se ocultan, ni se impiden mutuamente.

El origen de los proyectiles y cohetes parece ser chino, existen relatos que dicen que los chinos empleaban los fuegos artificiales mezclando salitre, azufre y polvo de carbón; estos cohetes se los utilizaron en un combate entre los chinos y los tártaros en el año 85 d.C. El coronel inglés William Congreve diseño, desarrollo y perfeccionando cohetes. Tsiolkovski (1857) considerado el padre de la astronáutica en 1898 propuso por primera vez el empleo de propergoles líquidos (mezcla de carburantes), y se recomendó para los cohetes una combinación de hidrógeno y oxígeno líquido o de hidrocarburos livianos. Realizó los primeros cálculos relacionados con la posibilidad de los vuelos interplanetarios y a la puesta en órbita de los satélites artificiales.

Movimiento parabólico: El movimiento parabólico se puede analizar como la composición de dos movimientos rectilíneos distintos: uno horizontal (según el eje x) de velocidad constante y otro vertical (según eje y) uniformemente acelerado, con la aceleración gravitatoria; la composición de ambos da como resultado una trayectoria parabólica. Debido a la acción de la gravedad, el camino que el cuerpo sigue es una curva.

Los aspectos a ser considerados en este movimiento son:

a. La aceleración de caída libre, g, tiene una magnitud de 9.81m/s2, es constante y está dirigida hacia el centro de la Tierra.

b. El efecto de resistencia del aire es insignificante.

c. La rotación de la Tierra no afecta al movimiento.

Estrategias de resolución de estos problemas

• Seleccione un sistema de coordenadas.

• Descomponga el vector de la velocidad inicial en su componente X es Y.

• Analizamos independientemente el movimiento horizontal y el movimiento vertical.

• Tratamos el movimiento horizontal como un movimiento rectilíneo uniforme.

• Tratamos el movimiento vertical como movimiento uniformemente variado.

4._ Conclusiones:

A: He llegado a la conclusión que la cinemática es la descripción matemática del movimiento.

B: He llegado a la conclusión que existen movimientos rectos, circulares y caída libre

C: He llegado a la conclusión que se puede estudiar el movimiento describiéndolo, a partir de su: posición, velocidad y aceleración.

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