Download Movimiento parabólico (completo)

Diego Oceguera Zamarripa
Modulo: Parcial 1
Materia
Registro: 9310267
Dinámica
Profesor: Cesar Octavio Martínez Padilla
Bibliografía: http://html.rincondelvago.com/movimientocircular.html
http://www.mitecnologico.com/iem/Main/TiposDeMovim
iento
Libro: Mecánica para ingenieros / Dinámica
Autores: Das / Kassimali / Sami
Titulo:
Tipos de movimiento y sus causas
- Planteamiento del problema:
¿Por qué es importante considerar los movimientos de los cuerpos en
ingeniería?
- Investigación y argumentación:
El estudio del movimiento de los cuerpos es un factor muy importante dentro de
la industria pero también es algo que vivimos día con día. El movimiento de los
cuerpos sin importar las causas lo realiza la cinemática, y el estudio del
movimiento de los cuerpos tomando en cuenta sus causas lo realiza la
dinámica. Existen varios tipos de movimientos como, el movimiento rectilíneo
uniforme, el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, movimiento
circular y el movimiento parabólico.
Se debe que tomar en cuenta dentro de esta investigación que todo
movimiento cuenta o necesita con dos aspectos para la acción del mismo, se
necesita un móvil o el que se mueve y una trayectoria.
.- Movimiento rectilíneo uniforme.
El movimiento rectilíneo está planteado como la trayectoria sobre un eje
horizontal de un cuerpo y será uniforme cuando su velocidad sea constante, al
mismo tiempo esta tendrá una magnitud (rapidez) y dirección también
constantes. Su aceleración será nula. En este movimiento se implica que su
velocidad media entre dos instantes será la misma siempre.
Las graficas del MRU (acrónimo para
movimiento rectilíneo uniforme), se representan
en la figura de al lado. Posición contra tiempo,
velocidad contra tiempo y aceleración contra
tiempo.
Para que exista un MRU no actuara fuerza
alguna, en caso de que si actuara alguna la
resultante será nula.
Para poder calcular el concepto de velocidad
con respecto al tiempo se tiene una fórmula:
V=d/t
De la cual se puede despejar:
d=v*t, t=d/v.
Donde: V=velocidad, d=distancia y t=tiempo
Un ejemplo muy sencillo es el de un automóvil
que viaja en línea recta por carretera donde
mantiene una velocidad constante realizando un
.- Movimiento rectilíneo uniformemente
MRU. acelerado:
Es el desplazamiento de un cuerpo en línea recta pero este, a diferencia del
movimiento rectilíneo uniforme que su aceleración es nula, en el
uniformemente acelerado es constante su aceleración.
Las graficas relacionadas
con el movimiento rectilíneo
uniformemente acelerado
(MRUA) de velocidad,
aceleración y posición.
Para que exista un MRUA se
necesita una fuerza aplicada
en la misma dirección de la
velocidad si estos coinciden
será un cuerpo
uniformemente acelerado,
pero si es el caso contrario
su aceleración será negativa
y tendrá una desaceleración.
Un ejemplo muy claro y sencillo del MRUA es el de un cuerpo en caída libre el
cual cae en línea recta y siempre tendrá una aceleración constante que será la
gravedad.
Móvil con aceleración mayor a
cero.
Móvil con
desaceleración
Móvil con aceleración
igual a cero.
.- Movimiento circular:
El movimiento circular está basado en un eje de giro y radio que son
constantes, formando una trayectoria que en este caso no será una línea recta
si no, una circunferencia.
Si la velocidad de giro es constante, se tiene un movimiento circular uniforme,
pero se necesita que su radio sea fijo y su velocidad angular constante, ya que
si su radio cambiara, disminuyera o aumentara el tamaño de su circunferencia
cambiaria y por consiguiente su velocidad de giro también.
Un ejemplo de un movimiento circular que es además aprovechado para la
generación de electricidad. Generada gracias a la fuerza del viento que ejercida
sobre las aspas ocasionando que giren.
El movimiento circular uniforme se describe como el movimiento de un cuerpo
en una trayectoria circular a una velocidad constante.
El movimiento circular emplea varios conceptos que conllevan al movimiento
circular como, la velocidad angular, rapidez lineal o velocidad tangencial,
aceleración centrípeta y fuerza centrípeta.
- La velocidad angular:
De un móvil es el ángulo formado por el radio en la unidad de tiempo por lo que
Velocidad angular=desplazamiento angular. La velocidad angular indica que
tan rápido gira un cuerpo, y se expresa en radianes por segundo R/s, aunque
se puede medir en grados por segundo.
φ=arco=Posición del ángulo.
Esta fórmula se expresa como velocidad angular es la variación del arco
respecto al tiempo.
- Rapidez lineal o velocidad tangencial:
Es la velocidad real del cuerpo que está realizando el movimiento circular, el
cual se puede calcular a partir de la velocidad tangencial expresada como V t.
La velocidad tangencial a lo largo de la circunferencia del radio R entonces:
- Aceleración centrípeta:
La aceleración centrípeta actúa sobre un móvil afectándolo, siempre que esté
realizando algún movimiento circular, donde la magnitud de la velocidad no
cambia, solo el sentido. Debido a esto la aceleración siempre está dirigida al
centro.
-
Fuerza centrípeta:
Es generada por la aceleración centrípeta. Dada la segunda ley de Newton o
ley de fuerza dice que, el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza
motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza
se imprime. Donde la fuerza y la aceleración están relacionadas.
La fuerza centrípeta aplicada a la que está sometida un cuerpo o un móvil se
calcula de la siguiente manera:
- Movimiento Parabólico:
Se le conoce por movimiento parabólico al móvil cuya trayectoria describe una
parábola.
Se puede tomar un ejemplo como la trayectoria ideal de un proyectil donde en
el medo en el que se desplaza no ofrece una resistencia al avance, donde esta
sujeto a un campo gravitatorio uniforme.
Puede también ser realizado por la composición de dos movimientos rectilíneos
como: un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo
uniformemente acelerado vertical.
El movimiento parabólico tiene dos tipos del mismo.
El movimiento semiparabólico.
El movimiento parabólico (completo).
- Movimiento semiparabólico
El movimiento de parábola o semiparabólico (lanzamiento horizontal) se puede
considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y
la caída libre.
- Movimiento parabólico (completo)
El movimiento parabólico completo se puede considerar como la composición
de un avance horizontal rectilíneo uniforme y un lanzamiento vertical hacia
arriba, que es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado hacia abajo
MRUA por la acción de la gravedad.
Hay dos ecuaciones que rigen el movimiento parabólico:
a) vo= vo cosΦi + vosenΦ j
b) a= - g j
Donde:
Vo= es el módulo de la velocidad inicial.
Φ= es el ángulo de la velocidad inicial sobre la horizontal.
g= es la aceleración de la gravedad.
La velocidad inicial se compone de dos partes:
Vo cosΦ que se denomina componente horizontal de la velocidad inicial.
En lo sucesivo Vox.
Vo senΦ que se denomina componente vertical de la velocidad inicial.
En lo sucesivo Voy.
Existen diferentes maneras de representar un movimiento parabólico como en
el lanzamiento de un balón hacia una canasta en el básquet bol, un
lanzamiento de un proyectil, l tiro de un futbolista, el salto de longitud de un
deportista, el tiro de un golfista, etc. Son acciones donde se encuentra presente
el factor de movimiento parabolico.
- Emisión de juicios:
Los movimientos como se plantean son muy útiles ya que tener el conocimiento
de ellos es muy importante para el ámbito industrial.
Los movimientos rectilíneo uniforme y rectilíneo uniformemente acelerado se
escuchan un poco parecidos aunque lo que tienen en parentesco es que los
forman trayectorias en línea recta ya que una cuenta con velocidad constante y
aceleración nula y el otro cuento con una aceleración constante. A diferencia
de los movimientos rectilíneos, el circular y el parabólico trazan trayectorias
diferentes como una circunferencia la cual tendrá radios,
velocidades, aceleraciones y tiempos que calcular y el otro formara una
trayectoria parabolica.
- Conclusión:
Concluyo con el tema de los tipos de movimientos que, es muy importante
tener el conocimiento de ellos en lo general, ya que se presentan situaciones
sobre todo en el ámbito industrial como ingeniero.
Es necesario poder tener la idea de cómo resolver problemas apegados a
estos tipos de movimientos, lo importante no es tener grabadas todas las
formulas para su solución solo saber diferenciar de qué tipo de movimiento se
habla. Pude comprender las aplicaciones de cada movimiento y una forma de
cómo calcularlos para sus diferentes aspectos.
Me pareció importante darme cuenta de que de que de los temas
investigados tienen una aplicación en la vida diaria aunque no las tomemos
en cuenta, como la obtención de velocidades, la caída de un cuerpo libre de
un paracaidista, el movimiento en un tren con trayectorias y velocidades los
movimientos circulares dados en juegos mecánicos como las sillitas o la
ruleta, son muy interesantes dado que todos incluyen velocidades,
trayectorias y tiempos.