guía preguntas (velocidad, masa y fuerza)

7/25/2019 Gua Preguntas (Velocidad, Masa y Fuerza)

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Toms Prez

1) El requisito que siempre se debe satisfacer en la generalizacin es que todo concepto

generalizado debe reducirse al concepto original cuando se hayan establecido las

condiciones previas

!) Tiene que definirse velocidad" cambio de velocidad y fuerza y debe relacionarlas

considerando el movimiento curvil#neo ya que se recuperan los conceptos del rectil#neo

$i se utilizan las definiciones y se usan en el movimiento rectil#neo se vuelve a las

definiciones primeras

%) &na part#cula es un cuerpo peque'o

() Es el principio de inercia de neton *a direccin es tangente a la curva de la

trayectoria en el punto donde de+an de actuar fuerzas

,) *a prolongacin de una parte muy peque'a de la curva que aparece como un

min-sculo segmento rectil#neo es su tangente

.) *a magnitud vectorial asociada al movimiento de la part#cula que se encuentra

definida sobre esa prolongacin es la velocidad instantnea

/) *a longitud de la flecha que representa ese vector da el modulo de la velocidad" es

decir" la rapidez" indicada por e+emplo en el veloc#metro de un auto

0) El vector velocidad est sobre la recta y su direccin sigue la direccin de la

trayectoria

) *as velocidades indicadas como 1" ! y % en la figura 12 del libro son las velocidades

instantneas

12) El origen es el final del vector velocidad 1 y su final coincide con el e3tremo final

del vector velocidad !

11)1

!

1


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Toms Prez

En la representacin grafica donde el vector velocidad final es !" el vector punteado

representa el cambio de velocidad" que va desde la punta de 1 a la punta de !

1!) El 4ector fuerza neta tiene la misma direccin y el mismo sentido que el cambio de

velocidad

1%) *a fuerza neta es la suma de las fuerzas

1() $i se conoce la velocidad en todos los puntos de la trayectoria se puede conocer la

direccin y el sentido de la fuerza neta en un punto cualquiera

1,) $eg-n Einstein" hay que trazar los vectores de la velocidad correspondientes a dos

instantes separados por un lapso peque'o de tiempo y" por ende" referentes a dos

posiciones muy pr3imas entre s# *a flecha que parte del final del primer vector y

termina en el del segundo tiene de la direccin y sentido de la fuerza actuante

1.) $eparados por un intervalo de tiempo muy corto

1/) El anlisis de 5eton y *eibniz condu+o al descubrimiento del clculo diferencial

que es la senda que lleva a la generalizacin de la clave de 6alileo

10) El tipo de curva es la parbola

1)

!


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Toms Prez

*a direccin de la fuerza que obra sobre la piedra es la misma que la del cambio de

velocidad *a siguiente figura de los cambios de velocidad indicando que la fuerza es

vertical y dirigida hacia aba+o

!2) *a direccin es vertical y el sentido hac#a aba+o" es decir" hacia el centro de la tierra

*a fuerza tiene la misma direccin y sentido y es la gravedad

!1) Estos vectores son fuerzas *a longitud de cada uno de ellos es su mdulo Todos

tienen la misma longitud porque el movimiento es uniforme

!!) *a circunferencia representa la trayectoria del cuerpo En el movimiento circular

uniforme 789&) act-an fuerzas que cambian la direccin de la velocidad" aun cuando

no su magnitud *a direccin es perpendicular a la tangente del punto y el sentido es

hacia el centro *a mano e+erce una fuerza sobre la piedra" por intermedio de la cuerda

!%) El movimiento de la *una alrededor de la Tierra es un 8ovimiento 9ircular

&niforme *a direccin es perpendicular a la tangente del punto y el sentido es hacia el

centro de la Tierra *a fuerza tiene la misma direccin y sentido que el cambio de

velocidad Esta fuerza es la fuerza que e+erce la Tierra a la *una

!() *a fuerza y el cambio de velocidad son vectores que tienen una misma direccin y

sentido

!,) &na de las caracter#sticas ms importantes de la f#sica moderna reside en el hecho

de que las conclusiones deducidas de las claves iniciales son cualitativas y tambin

cuantitativas

!.) En f#sica" las matemticas son necesarias para alcanzar conclusiones cuantitativas

*as matemticas" como instrumento de razonar son indispensables si queremos obtener

resultados que puedan someterse a prueba e3perimentalmente

%


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Toms Prez

!/) *a curva que representa la trayectoria de la tierra en su movimiento alrededor del

sol es llamado elipse

!0) *a fuerza que se e+erce sobre la tierra para provocar su movimiento de traslacin

est dirigida permanentemente hacia el $ol Es la fuerza de gravitacin

%1) $e debe conocer la direccin y el sentido de la fuerza" su valor o sea su magnitud

%!) *a ley de 6ravitacin se debe a 5eton $e aplica a la fuerza de atraccin entre dos

cuerpos En concreto: resulta !3!;( veces menor" si la distancia se duplica< %3%;

veces menor si sta se triplica" etc *a ley depende de la distancia de la siguiente

manera: cuando la distancia de separacin entre dos cuerpos aumenta" la fuerza

disminuye

%%) =uente: >eitt

%() Para estudiar el movimiento de los planetas" se necesita la ley general de

movimiento y la ley de gravitacin" ambas de 5eton *a primera" es de carcter

general" y establece la relacin entre la fuerza y el cambio de velocidad *a segunda" es

de carcter especial y estatuye la dependencia e3acta de esta fuerza respecto de la

distancia entre los cuerpos *as dos +untas determinan la posicin" la velocidad y la

fuerza que obran sobre los planetas

%,) ?e acuerdo con la ley de 5eton 7la ley general de movimiento)" se puede obtener

el cambio de velocidad durante un corto intervalo de tiempo Teniendo la velocidad

inicial y su cambio" podemos encontrar la velocidad y posicin del planeta al final de

dicho intervalo de tiempo Por reiteracin sucesiva de este proceso" se puede hallar toda

la trayectoria del movimiento sin recurrir a datos u observaciones ulteriores

%.)El movimiento de ca#da de una piedra en el aire" el de un ob+eto arro+ado en tiro

oblicuo" el de revolucin de la luna alrededor de la tierra y el de traslacin de la tierra

(


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Toms Prez

alrededor del sol se deben a la fuerza de gravitacin universal" que act-a entre dos

cuerpos cualesquiera

%/) En la relacin entre el movimiento y las fuerzas que lo provocan falta considerar el

concepto de la masa

%0) 8asa: cantidad de materia en un ob+eto< la medida de la inercia o indolencia que

muestra un ob+eto como respuesta a alg-n esfuerzo para ponerlo en movimiento"

detenerlo o cambiar de cualquier manera su estado de movimiento< es una forma de

energ#a 7=uente: >eitt)

8asa: *a masa de un cuerpo es la cantidad de materia que hay en ese cuerpo Es

tambin la cantidad de inercia o la cantidad de resistencia a las variaciones de velocidad

que ofrece el cuerpo *as cantidades de materia de los diversos cuerpos son

proporcionales a los pesos que tienen estos cuerpos en un mismo lugar ?e modo que la

masa de un cuerpoestar medida por la magnitud de fuerzanecesaria para imprimirle la

velocidad determinada en un tiempo dado 7=uente: Elementos de =#sica y @u#mica"

Aorge 4idal" se3ta edicin)

8asa: 8agnitud f#sica que e3presa la cantidad de materia que contiene un cuerpo $u

unidad en el $istema Bnternacional es el Cilogramo 7Cg) 7=uente: DE)

8asa: propiedad intr#nseca de un cuerpo" que mide su inercia" es decir" la resistencia del

cuerpo a cambiar su movimiento 7=uente: Fiblioteca de 9onsulta 8icrosoft Encarta

!22,)

%) Para determinar la masa de un cuerpo en relacin con la masa de otro e3iste un

mtodo $i sobre dos masas en reposo act-an dos fuerzas idnticas y la velocidad final

de una resulta el triple que la de la otra" concluimos que la primera tiene una masa tres

veces menor que la segunda

(2) ?icho mtodo se basa en el principio de inercia" ley fundamental de la mecnica

(1) &tilizando la balanza 7pesando)

(!) *a diferencia entre ellos radica en que en el primer mtodo 7aqul que permite

determinar la masa de un cuerpo en relacin con la masa de otro) la fuerza de gravedad

,


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Toms Prez

no influye en la determinacin de la masa mientras que el segundo 7la utilizacin de la

balanza) se basa esencialmente en sta" ya que nunca podr#a usarse una balanza si la

tierra no e+erciera una atraccin sobre los cuerpos

(%) mbos mtodos arro+an el mismo resultado *a masa determinada utilizando el

primer mtodo recibe el nombre de masa de inercia" mientras que la determinada

utilizando el segundo recibe el nombre de masa de gravitacin

(() ?esde el punto de vista de la f#sica clsica" la igualdad en los resultados es

puramente accidental< mientras que para la f#sica moderna constituye una clave nueva y

fundamental para la comprensin ms profunda de la naturaleza

(,) *a identidad entre los diferentes tipos de masa puede verificarse con un antiguo

e3perimento de 6alileo" que consist#a en de+ar caer desde una torre distintas masas l

realizarse" puedo observarse que el tiempo requerido para la ca#da de un cuerpo era

siempre el mismo" indistintamente de su masa

(.) &n cuerpo en reposo" ba+o la accin de una fuerza e3terior" se pone en movimiento

y alcanza una determinada velocidad Pero" seg-n su masa de inercia" ofrecer mayor o

menor resistencia a la accin de dicha fuerza ?e esto se deduce que la prontitud con

que un cuerpo responde al GllamadoH de una fuerza e3terior 7su movimiento

GrespuestaH) depende de su masa inercial" siendo menor cuando sta es menor y

viceversa $iguiendo el razonamiento anterior" si la tierra atra+era a todos los cuerpos

con fuerzas iguales" los de mayor masa inercial deber#an caer con mayor lentitud 7ya se

ha demostrado" sin embargo" en el e3perimento mencionado anteriormente" que esto no

es cierto) Por lo tanto" la fuerza de atraccin que la Tierra e+erce sobre cuerpos distintos

debe ser diferente hora bien" al de+ar caer un ob+eto" el GllamadoH de la fuerza de

gravitacin de la tierra depende de la masa gravitacional" mientras que el movimiento

GrespuestaH depende de la masa inercial 7como se vio anteriormente) I puesto que el

movimiento GrespuestaH es siempre el mismo" la masa de gravitacin debe

necesariamente ser igual a la masa de inercia ?e esta manera" entonces" los cuerpos con

mayor masa de inercia no caen con mayor lentitud porque su masa de gravitacin es

tambin mayor" por lo que la fuerza de atraccin que la Tierra e+erce sobre los mismos

lo es tambin

.


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Toms Prez

(/) $e trata de la aceleracin Es una magnitud vectorial

(0) $e relacionan en cuanto a que la fuerza neta 7=) que act-a sobre un cuerpo de masa

7m) es igual al producto de la masa del cuerpo por la aceleracin 7a) que adquiere por

efecto de las fuerzas

=; ma

esta relacin matemtica se la denomina $egundo Principio de 5eton de la

dinmica

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