I.MUNICIPALIDAD DE PROVIDENCIA CORPORACIÓN DE DESARROLLO SOCIAL LICEO POLIVALENTE ARTURO ALESSANDRI PALMA DEPARTAMENTO DE FÍSICA PROF.: Nelly Troncoso Rojas.

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GUIA DE ESTUDIO FÍSICA 3° COMÚN PREPARACIÓN PRUEBA COEFICIENTE DOS Curso:

Fecha:

UNIDADES: Movimiento Rectilíneo Uniforme M.R.U – Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado M.R.U.A - Movimiento Circular Uniforme M.C.U OBJETIVO (S) DE APRENDIZAJE(S): 1.- Recordar las condiciones de un M.R.U y M.R.U.A 2.- Aplicar las ecuaciones del M.R.U y M.R.U.A 3.- Definir un M.C.U 4.- Emplear las ecuaciones del M.C.U 5.- Reconocer y calcular en el M.C.U: trayectoria-velocidad angular-velocidad tangencial o lineal-frecuencia-periodo-aceleración centrípeta-fuerza centrípeta. APRENDIZAJES A TRABAJAR: Reconocer las variables presentes en los movimientos rectilíneos uniforme y acelerado y circunferencial. Calcular, aplicando las ecuaciones vistas en clases, las variables que intervienen en ambos movimientos. HABILIDADES DEL PENSAMIENTO: Recordar- Identificar – Aplicar – Calcular - Analizar I. INSTRUCCIONES: Observe las ecuaciones de movimientos que están en sus apuntes y aplíquelas para resolver los siguientes ejercicios M.R.U y M.R.U.A -Recuerde revisar sus apuntes para salir de dudas… -Puede utilizar calculadora 1. Si un móvil viaja con rapidez constante de 36 km/h durante 1,5 minutos, entonces en este lapso de tiempo recorre A) 36 metros. Utilice el Sistema B) 45 metros. Internacional de C) 54 metros. Unidades S.I D) 90 metros. E) 900 metros. 2. Pasar de unidades las siguientes velocidades: a) de 36 km/h a m/s. b) de 10 m/s a km/h. c) de 30 km/min a cm/s. d) de 50 m/min a km/h.

3. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA? A) La serie de posiciones sucesivas que ocupa un móvil constituye su trayectoria. B) El espacio recorrido por un móvil constituye su trayectoria. C) Se puede clasificar los movimientos por su trayectoria en rectilíneos y curvilíneos. D) Todo móvil se mueve con relación a un sistema de referencia, siendo así posible determinar su posición. E) El desplazamiento rectilíneo de un móvil en relación a un punto sólo puede ser positivo. 4. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA? A) La rapidez es una magnitud escalar. B) La aceleración es una magnitud vectorial. C) El tiempo es una magnitud escalar. D) La velocidad es una magnitud vectorial. E) El desplazamiento es una magnitud escalar. 5. Un tren de 200 m de longitud, que viaja a 60 km/h ocupa 36 segundos en recorrer un puente completamente. ¿Cuál es la longitud de dicho puente? A) 200 m B) 400 m C) 500 m D) 600 m E) 800 m 6. Un móvil recorre 98 km en 2 h, calcular: a) Su velocidad. b) ¿Cuántos kilómetros recorrerá en 3 h con la misma velocidad? 7. ¿Cuál será la distancia recorrida por un móvil a razón de 90 km/h, después de un día y medio de viaje? 8. ¿Cuál de los siguientes móviles se mueve con mayor velocidad: el (a) que se desplaza a 120 km/h o el (b) que lo hace a 45 m/s? 9. ¿Cuál es el tiempo empleado por un móvil que se desplaza a 75 km/h para recorrer una distancia de 25.000 m? 10. Dada la siguiente tabla grafique X(t) X(m) 5 8 11 14 14 0 t(s) 0 1 2 3 4 5 a) ¿En qué instante el móvil vuelve al punto de partida? b) ¿Cuál es la velocidad entre el segundo 6 y 8? c) De cinco características del movimiento graficado.

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RECORDEMOS: Movimiento circular uniforme El Movimiento Circular Uniforme es aquel en el que el móvil se desplaza en una trayectoria circular (una circunferencia o un arco de la misma) a una velocidad constante. Se consideran dos velocidades, la rapidez del desplazamiento del móvil y la rapidez con que varía el ángulo en el giro. Velocidad angular en M.C.U La velocidad angular es la rapidez con la que varía el ángulo en el tiempo y se mide en radianes / segundos. (2 π [radianes]= 360°)

Por lo tanto si el ángulo es de 360 grados (una vuelta) y se realiza por ejemplo en un segundo, la velocidad angular es: 2 π [rad / s]. Si se dan dos vueltas en 1 segundo la velocidad angular es 4 π [rad / s]. Si se da media vuelta en 2 segundos es 1/2 π [rad / s]. La velocidad angular se calcula como la variación del ángulo sobre la variación del tiempo.

Considerando que la frecuencia es la cantidad de vueltas en el tiempo, la velocidad angular también se puede expresar como:

En MCU la velocidad angular es constante. Velocidad tangencial o lineal en M.C.U La velocidad tangencial es la velocidad del móvil (distancia que recorre en el tiempo). Por lo tanto para distintos radios y a la misma velocidad angular, el móvil se desplaza a distintas velocidades tangenciales. A mayor radio y a la misma cantidad de vueltas por

segundo, el móvil recorre una trayectoria mayor, porque el perímetro de esa circunferencia es mayor y por lo tanto la velocidad tangencial también es mayor. La velocidad tangencial se mide en unidades de espacio sobre unidades de tiempo, por ejemplo [m/s], [km / h], etc. Se calcula como la distancia recorrida en un período de tiempo.

Por ejemplo si se recorre todo el perímetro de una circunferencia de radio 5 metros en 1 segundo, la velocidad tangencial es:

Ecuación de la velocidad tangencial La ecuación que se utiliza para calcular la velocidad tangencial se expresa como la velocidad angular por el radio.

Para el ejemplo anterior la calculamos como:

En MCU la velocidad tangencial es constante (en módulo) para un mismo punto. A mayor distancia del eje, la velocidad tangencial aumenta. Su dirección varía continuamente, teniendo siempre la misma dirección que la recta tangente al punto en donde se encuentre el móvil. II. INSTRUCCIONES: Observe las ecuaciones de movimientos que están en sus apuntes y aplíquelas para resolver los siguientes ejercicios M.C.U Usted debe ser capaz de definir y explicar con claridad estos conceptos: Distancia, radian (rad), velocidad angular, velocidad lineal o tangencial, período, frecuencia, hertz, movimiento circular uniforme, aceleración centrípeta, perímetro, fuerza centrípeta. DEBE TRATAR SIEMPRE QUE RESPONDA UN EJERCICIO, EXPLICAR LO QUE SUCEDE.

1)

¿Qué es un movimiento de rotación?

2) ¿Cuántas clases de velocidades hay en el movimiento circular uniforme?, ¿cuáles son sus magnitudes? 3)

¿Qué es período y frecuencia en el movimiento circular?

4)

Indicar la diferencia entre fuerza centrípeta y centrífuga.

5) ¿Cuál es la causa por la cual una piedra que hacemos girar mediante una cuerda, sale tangencialmente y no radialmente al soltarse la cuerda? 6) a) b) c) d)

La unidad de radian es equivalente a, Grado/tiempo. Longitud/longitud. Longitud. Longitud/tiempo.

7) a) b) c) d)

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es Falsa? El radian es una unidad de medida de arcos. Los grados sexagesimales se pueden transformar en radianes. El radian es una unidad de medida de ángulos.

8) a) b) c) d)

Un cuerpo que describe un movimiento circular uniforme (hay varias opciones) Lleva siempre una trayectoria circular. Va siempre igual de rápido. Puede describir una trayectoria rectilínea. No describe ninguna trayectoria.

9) Un cuerpo se mueve con un movimiento circular uniforme de radio 2 m. Si da una vuelta cada minuto, su velocidad angular en el sistema internacional de unidades será: a) 1 RPM. b) π/30 rad/s. c) 2 m/s. d) 2π rad/s 10) Un cuerpo gira describiendo una circunferencia de radio 5 cm con una rapidez angular de 5 rad/s. Entonces, en 5 segundos recorrerá una distancia de: a) 5 cm b) 10 cm c) 15 cm d) 25 cm e) 125 cm

11) Exprese en radianes los siguientes ángulos: Ángulo en grados

350º 300º 250º 200º 180º 150º

Ángulo en radianes

Ángulo en grados

Ángulo en radianes

100º 60º 45º 30º 20º 15º 12) En un reloj, ¿qué ángulo describe el minutero entre las 16:10 h y las 16:35 h. Expréselo en grados y en radianes. 13) Un CD gira a razón de 7.200 vueltas en un minuto. ¿Cuántas vueltas realiza en un segundo? 14) Un móvil con MCU tarda 5 segundos en dar dos vueltas. Calcular su velocidad angular. 15) Un motor efectúa 2000 revoluciones por minuto. Calcular su velocidad angular en grados/segundo. 16) El periodo de un MCU es 0,5 segundos. Calcular la velocidad angular. 17) Calcular la velocidad tangencial de un punto que describe una circunferencia de 0,5m de radio con una velocidad angular de 10π s-1. 18) La velocidad tangencial de un punto que describe una circunferencia de 2 m de radio es de 10 m/s. Calcular la velocidad angular y el periodo. 19) La hélice de un avión da 1200 rpm. Calcular su periodo, su velocidad angular y su frecuencia. 20) En el modelo de Boh del átomo de hidrógeno, un electrón gira en torno de un protón en una órbita circular de radio 5,28x10-11 m con una rapidez de 2,18x106 m/s. ¿Cuál es la aceleración del electrón en el átomo de hidrógeno? ¿Cuál es el valor de la fuerza centrípeta? 21) Calcular la aceleración de un automóvil que recorre una pista circular de 80 m de radio, con un MCU, a 72 km/h de velocidad tangencia. 22) La tierra gira en torno del Sol en una órbita circular (aproximadamente) con una velocidad constante (aproximada) de 30 km/s. ¿Cuál es la aceleración de la Tierra hacia el Sol?

23) Un satélite describe un movimiento circular uniforme alrededor de la Tierra. Si su velocidad angular es de 0,5 vueltas por hora, calcula el número de vueltas que da en un día. 24) Un ciclista recorre 5,4 km en 15 min a velocidad constante. Si el diámetro de las ruedas de su bicicleta es de 80 cm, calcula: a) la velocidad angular de las ruedas. b) el número de vueltas que dan las ruedas en ese tiempo. 25) Un móvil dotado de M.C.U. da 200 vueltas en 20 minutos, si la circunferencia que describe es de 80 cm de radio. a) ¿Cuál es su velocidad angular? b) ¿Cuál es su velocidad tangencial? ¿Cuál es la aceleración centrípeta? 26) Un cuerpo pesa 0,5 N y está atado al extremo de una cuerda de 1,5 m, da 40 vueltas por minuto. Calcular la fuerza ejercida sobre la cuerda. 27) Una rueda de radio 18 cm. gira con una velocidad lineal de 40 cm/s. Calcular la aceleración centrípeta. 28) Un disco de radio 60 cm gira con una velocidad angular de 50 rad/min. Calcular la aceleración centrípeta. 29) Una piedra de masa 0,4 Kg. gira atada a un cordel con una aceleración centrípeta de 9 m/s2. Calcular la fuerza centrípeta. 30) Un balde de masa 6 Kg. gira en un movimiento circular con una velocidad de 40m/s. Si su período es de 5 segundos, calcular la fuerza centrípeta. 31) Un cuerpo de masa 8 Kg gira con una velocidad lineal de 40 m/s, en el extremo de una rueda de un parque de diversiones. Si el radio de giro es de 5 m, calcular la fuerza centrípeta.

Debe tener el claro que lo que aparece en esta guía es solo un repaso, por lo que debe revisar sus apuntes…. A estudiar¡¡¡¡¡¡

Todos tenemos sueños. Pero para convertir los sueños en realidad, se necesita una gran cantidad de determinación, dedicación, autodisciplina y esfuerzo. Jesse Owens