TRABAJO COLABORATIVO 1 FISICA GENERAL

RESUMEN GRUPAL

TEMA 1: FÍSICA Y MEDICIÓN ()

Problema 6: Una placa rectangular tiene una longitud de (32.4 ± 0.2) cm y un ancho de (8.7 ± 0.1) cm. Calcule el área de la placa, incluida su incertidumbre.

Conceptos

Longitud: Es una de las magnitudes físicas fundamentales, en tanto que no puede ser definida en términos de otras magnitudes que se pueden medir. En muchos sistemas de medida, la longitud es una unidad fundamental, de la cual derivan otras.

Incertidumbre de medición: La incertidumbre de la medida es el valor de la semi-amplitud de un intervalo alrededor del valor resultante de la medida (valor convencionalmente verdadero). Dicho intervalo representa una estimación adecuada de una zona de valores entre los cuales es "casi seguro" que se encuentre el valor verdadero del mensurando (Elemento o fenómeno físico medido).

Una forma de expresar las medidas con los valores de incertidumbre es:

X±U

Dónde:

U: Incertidumbre absoluta (expandida)

X: Valor de medida (utilizando cualquier método de medición)

TEMA 2: MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN ()

Problema: 8. En la figura 1 se muestra la posición en función del tiempo para cierta partícula que se mueve a lo largo del eje x, encuentre la velocidad promedio en los siguientes intervalos de tiempo.

A) 0 a 2 s

B) 0 a 4 s

C) 2 s a 4 s

D) 4 s a 7 s

E) 0 a 8 s

Figura 1. Tomada del libro (Serway & Jewett Jr., 2008)

En la gráfica nos piden hallar la velocidad promedio en intervalos de tiempo, en esta encontramos dos (2) figuras geométricas llamadas trapecio y triangulo y en base a estas hallamos los datos que nos solicitan, para la realización de este problema de la guía se tuvieron en cuenta los siguientes conceptos y formulas:

Antes de iniciar con la solución al problema es importante tener en cuenta que según la gráfica nos presentan una relación de x-t donde x representa la velocidad y t el tiempo y con esta relación podemos afirmar que estamos hallando respuesta a la velocidad.

Trapecio: En geometría, se llama trapecio a un cuadrilátero que tiene dos lados paralelos y otros dos que no lo son. Los lados paralelos se llaman bases del trapecio y la distancia entre ellos altura. El área se halla con la siguiente formula A= (B + b)*h / 2

Triangulo: Un triángulo, en geometría, es un polígono determinado por tres segmentos que se cortan dos a dos en tres puntos (que no se encuentran alineados, es decir no colineales). El área se halla con la siguiente formula A=b*h/2

TEMA 3: VECTORES ()

Problema: 13. Las coordenadas polares de un punto son r = 4.20 m y θ = 210°. ¿Cuáles son las coordenadas cartesianas de este punto?

En este sistema de coordenadas polares, r es la distancia desde el origen hasta el punto que tiene coordenadas cartesianas (x, y) y θ es el ángulo entre un eje fijo y una línea dibujada desde el origen hasta el punto. El eje fijo es el eje x positivo y θ se mide contra el sentido de las manecillas del reloj desde el mismo.

Si tienes un punto en coordenadas polares (r, θ) y lo quieres en coordenadas cartesianas (x,y) necesitas resolver un triángulo del que conoces el lado largo y un ángulo:

Coordenadas cartesianas: Con coordenadas cartesianas señalas un punto diciendo la distancia de lado y la distancia vertical:

Coordenadas polares: Con coordenadas polares señalas un punto diciendo la distancia y el ángulo que se forma:

Las dos características más importantes de un vector son magnitud (Longitud del vector) y dirección (norte-sur, oriente-occidente, 45°, etc).

Solución:

Las fórmulas para convertir coordenadas polares (r,θ) a cartesianas (x,y) son:

x = r cos (θ)

y = r sin (θ)

Usamos la función coseno para x:

x = r*cos ( θ )

x = 4,20 m * cos (210)

x = 4,20 m * -0,87

x = -3,63m

Usamos la función seno para y:

y = r.*sin ( θ )

y = 4,20 m * Sin 210

y = 4,20 m * -0,5

y = -2,1m

TEMA 4: MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES ()

Problema 18: En un bar local, un cliente desliza sobre la barra un tarro de cerveza vacío para que lo vuelvan a llenar. El cantinero está momentáneamente distraído y no ve el tarro, que se desliza de la barra y golpea el suelo a 1.40 m de la base de la barra. Si la altura de la barra es de 0.860 m, a) ¿con qué velocidad el tarro dejó la barra? b) ¿Cuál fue la dirección de la velocidad del tarro justo antes de golpear el suelo?

Para resolver el siguiente problema debemos tener claros algunos conceptos de conversión de magnitudes, movimiento en una dirección, vectores y movimientos en dos dimensiones, a esto le agregamos algunos conceptos de matemáticas y calculo diferencial.

Lo primero que hay que hacer es determinar la velocidad en x, para esto sabemos que la velocidad es el cambio de la distancia(x) con respecto al tiempo(t). Vx=X/t

Pero como no tenemos un tiempo, entonces descomponemos en vectores como lo hicimos con la x y decimos que ‘’ tiempo es igual a la raíz cuadrada de 2 multiplicado por Y o la altura de la mesa y dividido por la gravedad. vx=(x/((√ 2y)/g))

Después de esto aplicamos la fórmula de caída libre (-g*t=Vfy-Viy)

Esta ecuación nos permite encontrar la dirección del cuerpo lanzado en cualquier dirección.

Después

...