INTRODUCCIÓN 


Este trabajo se realiza con el fin de  dar a conocer el tema relacionado con la mecánica clásica, para concientizarnos sobre esto, donde se emplea métodos  para su profundización como : ejercicios, pruebas saber, aplicaciones interactivas, etc. Por medio de esta investigación se lleva a cabo la importancia de la mecánica en la vida cotidiana del ser humano.

OBJETIVOS

GENERALES: 
º  Profundizar la mecánica clásica hasta tener claro su concepto

ESPECÍFICOS

º DESARROLLAR EJERCICIOS
º  REALIZAR  APLICACIONES INTERACTIVAS
º  INVESTIGAR SOBRE LA MECÁNICA
 

 MECÁNICA CLÁSICA

·       Cinemática: Es la parte de la física  que se encarga de describir el movimiento de los cuerpos, sin considerar las causas que lo producen. 

     

     CONCEPTOS BÁSICOS

-      º    MOVIMIENTO: Es el cambio de posición de un cuerpo con respecto a un    sistema de referencia.

-       º    SISTEMA DE REFERENCIA: Es un sistema de coordenadas en tres  dimensiones,  de tal manera que la posición de un punto P en cierto instante de  tiempo, está determinada    por sus tres coordenadas cartesianas (X, Y. Z).

-        º  TRAYECTORIA: Es la línea que un móvil describe durante su movimiento    (HUELLA). Puede ser: RECTILÍNEA O CURVILÍNEA (Circular, parabólico,    elíptico).

-         º  DISTANCIA RECORRIDA: Es la medida de la trayectoria (UNIDAD: M, CM).

-          º DESPLAZAMIENTO: Es un segmento dirigido que une dos posiciones     diferentes de   su trayectoria (POSICIÓN INICIAL A POSICIÓN FINAL) (UNIDAD:    M, CM).

-           ºRAPIDEZ: Es la razón entre la distancia recorrida y el tiempo que demora en  el trayecto (UNIDAD: M/S, CM/S, KM/H).

-           ºVELOCIDAD: Es la razón entre el desplazamiento y el tiempo (UNIDAD:        M/S,  CM/S, KM/H).

-           ºACELERACIÓN: Es  la variación de la velocidad que experimenta un móvil    en la unidad de tiempo (UNIDAD: M/S² , CM/S² , KM/H² ). 

          
            ACTIVIDAD Ó TALLER
MECÁNICA CLÁSICA

• 1. Una fuerza le proporciona a la masa de 2,5 Kg. una aceleración de 1,2 m/s2. Calcular la magnitud de dicha fuerza en Newton y dinas.

Datos
m = 2,5 Kg.
a =1,2 m/s2.
F =? (N y dyn)
 Solución
Nótese que los datos aparecen en un mismo sistema de unidades (M.K.S.)
Para calcular la fuerza usamos la ecuación de la segunda ley de Newton:

 Sustituyendo valores tenemos:

 

Como nos piden que lo expresemos en dinas, bastará con multiplicar por 105, luego:

• 2. ¿Qué aceleración adquirirá un cuerpo de 0,5 Kg. cuando sobre él actúa una fuerza de 200000 dinas?

Datos
a =?
m = 2,5 Kg.
F = 200000 dyn
Solución
La masa está dada en M.K.S., en cambio la fuerza está dada en c.g.s.
Para trabajar con M.K.S. debemos transformar la fuerza a la unida M.K.S. de esa magnitud (N)
 
 La ecuación de la segunda ley de Newton viene dada por:

 Despejando a tenemos:

 Sustituyendo sus valores se tiene:

 

• 3. Un cuerpo pesa en la tierra 60 Kp. ¿Cuál será a su peso en la luna, donde la gravedad es 1,6 m/s2?

Datos
PT= 60 Kp = 588 N
PL =?
gL = 1,6 m/s2
Solución
Para calcular el peso en la luna usamos la ecuación

 

Como no conocemos la masa, la calculamos por la ecuación:  que al despejar m tenemos:

 

Esta masa es constante en cualquier parte, por lo que podemos usarla en la ecuación (I):

 

• 4. Un ascensor pesa 400 Kp. ¿Qué fuerza debe ejercer el cable hacia arriba para que suba con una aceleración de 5 m/s2? Suponiendo nulo el roce y la masa del ascensor es de 400 Kg.

Solución
Como puede verse en la figura 7, sobre el ascensor actúan dos fuerzas: la fuerza F de tracción del cable y la fuerza P del peso, dirigida hacia abajo.
 
La fuerza resultante que actúa sobre el ascensor es F – P
Aplicando la ecuación de la segunda ley de Newton tenemos:

Al transformar 400 Kp a N nos queda que:

400 Kp = 400 ( 9,8 N = 3920 N

Sustituyendo los valores de P, m y a se tiene:

F – 3920 N = 400 Kg. ( 0,5 m/s2

F – 3920 N = 200 N

Si despejamos F tenemos:
F = 200 N + 3920 N
F = 4120 N

• 5. Un carrito con su carga tiene una masa de 25 Kg. Cuando sobre él actúa, horizontalmente, una fuerza de 80 N adquiere una aceleración de 0,5 m/s2. ¿Qué magnitud tiene la fuerza de rozamiento Fr que se opone al avance del carrito?

Solución
En la figura 8 se muestran las condiciones del problema
 
La fuerza F, que actúa hacia la derecha, es contrarrestada por la fuerza de roce Fr, que actúa hacia la izquierda. De esta forma se obtiene una resultante F – Fr que es la fuerza que produce el movimiento.
Si aplicamos la segunda ley de Newton se tiene:

Sustituyendo F, m y a por sus valores nos queda

80 N – Fr = 25 Kg. ( 0,5 m/s2

80 N – Fr = 12,5 N

Si despejamos Fr nos queda:
Fr = 80 N – 12,5 N
Fr = 67,5 N

       APLICACIONES  INTERACTIVAS 

 º http://www.paidagogos.co/pruebamecanica.html#respuestas

                PRUEBA SABER  TIPO ICFES

1) Dos cuerpos de masa m1 y m2 están conectados por una cuerda inextensible que pasa por una polea sin fricción. m1 se encuentra sobre la superficie de una mesa horizontal sin fricción y m2 cuelga libremente como lo muestra la figura. Teniendo encuenta que m2 = 2m1, la aceleración del sistema es igual a A  2g  B   C   D  2) En el interior de cada pistón del motor de un carro, la gasolina mezclada con aire hace explosión cuando salta la chispa eléctrica en la bujía. La explosión produce gases en expansión que mueven el pistón ¿Cuál es la secuencia que mejor describe las transformaciones de energía en el pistón? (la flecha significa: se transforma en)  A Energía eléctrica de la bujía ——> energía mecánica de expansión de los gases ——> energía mecánica de los pistones.  B Energía química de la mezcla combustible- aire ——> energía mecánica de expansión de los gases ——> energía mecánica del pistón.  C Energía eléctrica de la bujía ——> energía química de la mezcla ———> calor ———> energía mecánica del pistón.  D Energía química de la mezcla ——> energía eléctrica de la bujía ——> energía mecánica del pistón. 3) Un bloque sujeto a un resorte oscila verticalmente respecto a su posición de equilibrio, como lo muestra la figura.  A cero en el instante t=3s y máxima en los instantes t=1s y t=5s.  B cero en los instantes t=1s y t=5s y máxima en los instantes t=2s y t=4s.  C máxima en los instantes t=1s, t=3s y t=5s.  D igual a cero en los instantes t=1s y t=2s. 4) En la siguiente gráfica se observa el comportamiento del volumen de 1 g de agua cuando se le aplica calor a presión atmosférica……..De acuerdo con la información contenida en la gráfica la temperatura para la cual la densidad del agua es máxima es  A 8 ºC  B 16 ºC  C 0 ºC  D 4 ºC 5) Un muñeco metálico con brazos móviles se construyó con papel aluminio, alambre y corcho, como se ilustra en la figura:………….Un muñeco cargado negativamente se une a otro muñeco descargado y luego se separan. De esta situación se puede afirmar que  A el muñeco cargado se descarga, cargando al muñeco descargado.  B el muñeco descargado, descarga al primer muñeco, quedando ambos neutros.  C un muñeco queda cargado positivamente y el otro negativamente.  D ambos muñecos quedan cargados negativamente. RESPONDA LAS PREGUNTAS 6 Y 7 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Un pequeño robot submarino lleva un dispositivo que permite filmar bajo la superficie del mar Una vez sumergido, el robot emite una onda hacia un centro de control en tierra. Como se muestra en la siguiete figura. 6) El robot submarino emite un haz de luz que se atenúa con la distancia hasta que desaparece totalmente. Tal comportamiento se explica, porque en el agua la luz se  A dispersa y se refracta.  B refracta y se refleja.  C dispersa y se absorbe.  D refleja y se absorbe. 7) Dos detectores de presión A y B de forma circular se encuentran en la cara superior del robot, el detector A tiene mayor diámetro que el detector B. La presión que registra el detector A  A es menor que la registrada por B, porque el volumen de agua sobre la superficie de B es mayor.  B es menor que la registrada por B, porque la fuerza de la columna de agua sobre la superficie B es          menor.  C es igual que la registrada por B, porque la profundidad a la que se encuentran ambas superficies           es igual.  D igual que la registrada por B, porque el volumen de la columna de agua sobre ambos detectores             es igual. 8) Se patea un balón que describe una trayectoria parábolica como se aprecia en la figura…….La magnitud de la aceleración en el punto A es aA y la magnitud de la aceleración en el punto B es aB. Es cierto que  A aA < aB  B aA = aB = 0  C aA > aB  D aA = aB = 0 9) La perturbación que se produce en el punto donde cae la gota se propaga a lo largo de la superficie del agua. En esta situación, se puede afirmar que  A la perturbación avanza hacia las paredes del recipiente sin que haya desplazamiento de una                porción de agua hacia dichas paredes.  B la porción de agua afectada por el golpe de la gota se mueve hacia las paredes del recipiente.  C si el líquido en el que cae la gota no es agua, la perturbación no avanza.  D la rapidez de propagación de la perturbación depende únicamente del tamaño de la gota que              cae. 10) En dos recipientes de iguales volúmenes se tienen gases ideales. La masa de cada molécula del gas del primer recipiente es m1 y la rapidez promedio de esas moléculas es V1. Para el gas del recipiente 2 estas magnitudes correspondientemente valen m2 y V2, cumpliéndose que m1 > m2 y V1 >V2. Los recipientes contienen iguales cantidades de moléculas...Acerca de las presiones y temperaturas de estos gases se puede afirmar que  A  las presiones son iguales pero T1 es mayor que T2  B  las presiones son iguales pero T1 es menor que T2  C  P1 es mayor que P2 y T1 es mayor que T2  D P1 es menor que P2 y T1 es menor que T2

                   BIBLIOGRÁFIA

                         


                                    º http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_cl%C3%A1sica
                                    º http://eltamiz.com/2011/03/09/mecanica-clasica-i-introduccion/
                                    º http://www.lawebdefisica.com/rama/mecanica.php
                                    º http://www.fis.usb.ve/guia_mecanica_medina.pdf
                                    º http://es.slideshare.net/angels2492/mecanica-clasica