Universidad de Santiago de Chile
Facultad de Ciencia
Departamento de Física
Lic. en Educacion en Física y Matemática
Marco Teórico
Torsión
Entendemos por Torsión la deformación de un eje, producto de la acción de dos fuerzas paralelas con direcciones contrarias en sus extremos.
En términos de ingeniería, encontramos Torsión en una barra, eje u objeto, cuando uno de sus extremos permanece fijo y el otro se somete a una fuerza giratoria.
En la industria textil, característica de los hilos que viene dada por el número de vueltas que presentan por unidad de longitud.
La torsión permite en ciertos materiales otorgar una mayor fuerza y resistencia como es el caso de las cuerdas utilizadas en la balista.
Lanzamiento de proyectiles
Este tipo de lanzamientos son los que conllevan movimientos de tipo parabólicos que son movimientos realizados por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se debe destacar que:
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este movimiento en la física corresponde con una trayectoria ideal de proyectil que se mueve en un medio sin resistencia al avance.
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Considera un campo gravitatorio uniforme
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Se compone de un movimiento rectilíneo uniforme horizontal.
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Se compone de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.
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Entendiendo estos conceptos y con ayuda de las imágenes se puede ver que un objeto con movimiento parabólico mantiene un movimiento en dos dimensiones horizontalmente con velocidad constante y verticalmente siendo afectado solo por la gravedad.
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Gracias al teorema de Pitágoras podemos descomponer la velocidad principal en dos velocidades: Como la componente horizontal de la velocidad inicial.
Como la componente vertical de la velocidad inicial.
Movimiento Rectilíneo uniforme (MRU)
Fue definido, por primera vez, por Galileo en los siguientes términos: "Por movimiento igual o uniforme entiendo aquél en el que los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, tómense como se tomen, resultan iguales entre sí", o, dicho de otro modo, es un movimiento de velocidad v constante.
El MRU se caracteriza por:
a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.
b) Velocidad constante; implica magnitud, sentido y dirección inalterables.
c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración (aceleración = 0).
En la imagen del movil se puede apreciar un MRU puesto que el móvil recorre 8 metros cada 2 segundos y se mantiene constante.
Movimiento Rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA)
Movimiento de un objeto que se define como: “en tiempos iguales, adquiere iguales incrementos de rapidez”.
En este tipo de movimiento sobre la partícula u objeto actúa una fuerza que puede ser externa o interna.
En este movimiento la velocidad es variable, nunca permanece constante; lo que sí es constante es la aceleración.
Entenderemos como aceleración la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Pudiendo ser este cambio en la magnitud (rapidez), en la dirección o en ambos.
Formulas
1) Formula de la velocidad en movimiento parabolico:
2) Formula de la aceleracion de gravedad:
3) Componente vertical de la velocidad:
4) Componente horizontal de la velocidad:
5) Formula genera de la velocidad resultante:
6) Formula Energia Cinetica:
7) Formula Energia Potencial:
La física más entretenida
A continuación ponemos para su agrado un conjunto de juegos que le permitirán aprender mejor el contenido enseñado.
Trabajo
Se llama trabajo mecánico a aquel desarrollado por una fuerza cuando ésta logra modificar el estado de movimiento que tiene un objeto. El trabajo mecánico equivale, por lo tanto, a la energía que se necesita para mover el objeto en cuestión.
Energía Cinética y Potencial
Energía Es todo aquello que puede originar o dar existencia a un trabajo. Es la capacidad que posee la materia para producir calor, trabajo en forma de movimiento, luz, crecimiento biológico, etc. Por materia se entiende cualquier cuerpo sólido, líquido y gaseoso existente.
Se denomina energía potencial a la energía que tiene un cuerpo en reposo (es decir que no se mueve) esta energía puede ser mayor debido a la masa o a la altura en la que este el cuerpo.
Mientras que la energía cinética es la que tiene un cuerpo en movimiento como por ejemplo un carro en movimiento.
Potencia
Potencia Siempre que se produzca una transformación de energía en cualquier sistema, elemento mecánico o eléctrico se utiliza el concepto de potencia. Se denomina potencia a la cualidad que determina la mayor o menor rapidez en realizar un trabajo. Es la velocidad con la que se obtiene dicho trabajo. Se entiende por magnitud a la duración de cada uno de los distintos fenómenos físicos. La magnitud se mide a través del segundo. Se establece entonces, que potencia, es la cantidad de energía absorbida o de trabajo efectuado en la unidad de tiempo.
Velocidad
Velocidad Relación que se establece entre el espacio o la distancia que recorre un objeto y el tiempo que invierte en ello Aceleración El concepto aceleración se refiere al cambio en la velocidad de un objeto. Fuerza La fuerza es un tipo de interacción que un objeto ejerce sobre otro objeto. La fuerza puede interpretarse como cualquier influencia que tienda a cambiar el estado de movimiento de un objeto
Fuerza
Fuerza La fuerza es un tipo de interacción que un objeto ejerce sobre otro objeto. La fuerza puede interpretarse como cualquier influencia que tienda a cambiar el estado de movimiento de un objeto
Potencia mecánica en máquinas de guerra
La potencia mecánica se trata del trabajo desarrollado por una persona o por una maquinaria en un determino espacio temporal. La potencia mecánica, en este sentido, es aquella transmitida mediante la puesta en marcha de un mecanismo o el ejercicio de la fuerza física.
A continuación presentamos una guia de trabajo donde podremos aplicar nuestros conocimientos matematicos y fisicos en la determinacion de datos teoricos en la maqunaria de guerra del primer siglo