RESUMEN U1
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RESUMEN UNIDAD 1
ELABORÓ:
Claudia Lorena Salamanca Arias
Cedula: 1130607786
GRUPO COLABORATIVO: 100413A_220
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
ESCUELA DE CIENCIA BASICAS E INGENERIA
TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
FEBRERO DE 2015
LISTADO DE PROBLEMAS BASE PARA RESOLVER EL PROBLEMA 1 Y
RESÚMEN IDENTIFICANDO LOS CONCEPTOS Y FÓRMULAS NECESARIAS
PARA SU SOLUCIÓN.
(Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))
Tema 1: Física y medición
Problema escogido:
2. Una importante compañía automotriz muestra un molde de su primer automóvil,
hecho de 9.35 kg de hierro. Para celebrar sus 100 años en el negocio, un trabajador
fundirá el molde en oro a partir del original. ¿Qué masa de oro se necesita para
hacer el nuevo modelo?
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
Masa
La unidad fundamental del SI de masa, el kilogramo (kg), es definido como la masa
de un cilindro de aleación platino–iridio específico que se conserva en la Oficina
Internacional de Pesos y Medidas en Sèvres, Francia. Esta masa estándar fue
establecida en 1887 y no ha cambiado desde esa época porque el platino–iridio es
una aleación inusualmente estable. Un duplicado del cilindro de Sèvres se conserva
en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés)
(Pagina 3)
Las variables longitud, tiempo y masa son ejemplos de cantidades fundamentales.
La mayoría de las otras variables son cantidades deducidas, aquellas expresadas
como una combinación matemática de cantidades fundamentales. Ejemplos
comunes son área (un producto de dos longitudes) y rapidez (una relación de una
longitud a un intervalo de tiempo). Otro ejemplo de una cantidad deducida es la
densidad. La densidad + (letra griega ro) de cualquier sustancia se define como su
masa por unidad de volumen: (Pagina 5)
Tomado de : http://aprende-practica.blogspot.com/2013/11/solucion-problemas-de-densidad-masa-y_14.html
Dato Importante: Conversión de unidades A veces debe convertir unidades de un
sistema de medición a otro o convertir dentro de un sistema (por ejemplo, de
kilómetros a metros). Las igualdades entre unidades de longitud del SI. (Pagina 10)
Importante saber los datos de las densidades:
Tabla: http://didactica.fisica.uson.mx/tablas/densidad.htm
Tema 2: Movimiento en una dimensión
Problema escogido:
10. Una liebre y una tortuga compiten en una carrera en una ruta de 1.00 km de
largo. La tortuga paso a paso continuo y de manera estable a su máxima rapidez de
0.200 m/s se dirige hacia la línea de meta. La liebre corre a su máxima rapidez de
8.00 m/s hacia la meta durante 0.800 km y luego se detiene para fastidiar a la
tortuga. ¿Cuán cerca de la meta la liebre puede dejar que se acerque la tortuga
antes de reanudar la carrera, que gana la tortuga en un final de fotografía? Suponga
que ambos animales, cuando se mueven, lo hacen de maneraconstante a su
respectiva rapidez máxima
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
Posición, velocidad y rapidez.
El movimiento de una partícula se conoce por completo si la posición de la partícula
en el espacio se conoce en todo momento. La posición de una partícula es la
ubicación de la partícula respecto a un punto de referencia elegido que se considera
el origen de un sistema coordenado. (pagina 20).
El desplazamiento de una partícula se define como su cambio en posición en algún
intervalo de tiempo. Conforme la partícula se mueve desde una posición inicial xi a
una posición final xf , su desplazamiento se conoce por:
La velocidad promedio vx, prom de una partícula se define como el desplazamiento
x de la partícula dividido entre el intervalo de tiempo t durante el que ocurre dicho
desplazamiento:
La rapidez promedio vprom de una partícula, una cantidad escalar, se define como
la distancia total recorrida dividida entre el intervalo de tiempo total requerido para
recorrer dicha distancia:
Analisis del problema: Este problema corresponde al campo de Cinemática del
movimiento rectilíneo uniforme donde tenemos que:
Describamos la situación:
Hay dos cuerpos que se mueven a velocidades constantes distintas (uno con v(1)
y otro con v(2) ). Si ambos llegan a un mismo punto en el mismo tiempo " t ", el
más lento estaba más cerca de dicho punto. Se nos está preguntando por un caso
en especial que ocurre tras haberse detenido la liebre, que es el espacio que le
queda por recorrer a la tortuga (x1), sabiendo además de las velocidades de cada
uno, lo que le falta por recorrer a la liebre (x2).
Las velocidades nos las da directamente el enunciado, pero " x(2) " lo tenemos que
hallar y además en metros porque las velocidades nos las dan en m/s.
Resumen de tablas de ecuaciones:
Tabla : https://sites.google.com/site/timesolar/cinematica/ecuacionescinematica
Subtema 3: Vectores
Problema escogido:
13. Las coordenadas polares de un punto son r = 4.20 m y θ = 210°. ¿Cuáles son
las coordenadas cartesianas de este punto?
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
Coordenadas cartesianas: Con coordenadas cartesianas señalas un punto diciendo
la distancia de lado y la distancia vertical:
Coordenadas polares: Con coordenadas polares señalas un punto diciendo
la distancia y el ángulo que se forma:
Convertir Para convertir de un sistema a otro, se resuelve el triángulo:
De polares a cartesianas: Si tienes un punto en coordenadas polares (r, θ) y lo
quieres en coordenadas cartesianas (x,y) necesitas resolver un triángulo del que
conoces el lado largo y un ángulo:
Ejemplo: ¿qué es (13, 23 °) en coordenadas cartesianas?
Usamos la función coseno para x: cos( 23 °) = x / 13
Cambiamos de orden y resolvemos: x = 13 × cos( 23 °) = 13 × 0.921 = 11.98
Usamos la función seno para y: sin( 23 °) = y / 13
Cambiamos de orden y resolvemos: y = 13 × sin( 23 °) = 13 × 0.391 = 5.08
Así que las fórmulas para convertir coordenadas polares (r,θ) a cartesianas (x,y)
son:
x = r × cos( θ )
y = r × sin( θ )
Tema 4: Movimiento en dos dimensiones
Problema escogido:
16. Un motociclista se dirige al sur a 20.0 m/s durante 3.00 min, luego da vuelta al
oeste y viaja a 25.0 m/s durante 2.00 min y finalmente viaja al noroeste a 30.0 m/s
durante 1.00 min. Para este viaje de 6.00 min, encuentre a) el desplazamiento
vectorial total, b) la rapidez promedio y c) la velocidad promedio. Sea el eje x positivo
que apunta al este
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
La idea general de este experimento simple es que el movimiento en dos
dimensiones se puede representar como dos movimientos independientes en cada
una de las dos direcciones perpendiculares asociadas con los ejes x y y. Esto es:
cualquier influencia en la dirección y no afecta el movimiento en la dirección x y
viceversa
Formulas a utilizar:
Desplazamiento:
Velocidad Promedio:
Rapidez:
Análisis del problema: Lo primero a realizar son ejes cartesianos, Tenemos que
hacer unos ejes cartesianos y primero poner los 20m/s·180s y te da los metros que
se dirige al sur, luego el del oeste es igual pero a la izquierda desde el punto que
Tomaremos los vectores unitarios i (sentido positivo del eje x) y j (sentido positivo
del eje y). Vectorialmente, el viaje del motociclista se expresa, en metros. Luego
utilizamos las formulas dadas para resolver las incógnitas.
nos ha llevado el primero y el ultimo igual solo que cuando vas al noroeste ten en
cuenta que la diagonal del paralelogramo no es igual a su lado.
Subtema 5: Leyes del Movimiento
Problema escogido:
31. Se observa que un objeto de 1.00 kg tiene una aceleración de 10.0 m/s2 en una
dirección a 60.0° al noreste (Figura 2). La fuerza F2que se ejerce sobre el objeto
tiene una magnitud de 5.00 N y se dirige al norte. Determine la magnitud y dirección
de la fuerza F1 que actúa sobre el objeto.
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
Fuerza: Concepto de fuerza Cada uno tiene una comprensión básica del concepto
de fuerza a partir de la experiencia cotidiana. Cuando aleja un plato de comida
vacío, ejerce una fuerza sobre él. De igual modo, cuando se lanza o patea una
pelota se ejerce una fuerza sobre ella. En estos ejemplos, la palabra fuerza se
refiere a una interacción con un objeto mediante actividad muscular y algún cambio
en la velocidad del objeto. Sin embargo, las fuerzas no siempre causan movimiento.
Por ejemplo, cuando está sentado, sobre su cuerpo actúa una fuerza gravitacional
y aún así usted permanece fijo. (pagina 103)
Masa: La masa es la propiedad de un objeto que especifica cuánta resistencia
muestra un objeto para cambiar su velocidad y, la unidad del SI de masa es el
kilogramo. Los experimentos muestran que mientras más grande sea la masa de un
objeto, menos acelera el objeto bajo la acción de una fuerza aplicada conocida
Segunda ley de Newton: La segunda ley de Newton afirma que la aceleración de
un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e
inversamente proporcional a su masa
Definición de Newton: El Newton es la unidad de fuerza
Aunque se usan diferentes unidades por
países y ámbitos (dina, Kp, etc), la unidad recomendada es la del Sistema Interna
cional de Unidades: el Newton
El ángulo se puede calcular con la tangente:
BIBLIOGRAFÍA
Torres G, Diego A. (2012). Módulo curso física General. Recuperado de
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/100413/MODULO_FISICAGENERAL_ACT
UALIZADO_2013_01.zip Física y mediciones (opción 3, revisar pagina 14 a 21).
Visto en febrero 23 y 24 de 2015.
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Fuerzas_descomposicion.html
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/dinamica/auladinamica.pdf
http://www.disfrutalasmatematicas.com/graficos/coordenadas-polares-
cartesianas.html
RESUMEN UNIDAD 1
ELABORÓ:
Claudia Lorena Salamanca Arias
Cedula: 1130607786
GRUPO COLABORATIVO: 100413A_220
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
ESCUELA DE CIENCIA BASICAS E INGENERIA
TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
FEBRERO DE 2015
LISTADO DE PROBLEMAS BASE PARA RESOLVER EL PROBLEMA 1 Y
RESÚMEN IDENTIFICANDO LOS CONCEPTOS Y FÓRMULAS NECESARIAS
PARA SU SOLUCIÓN.
(Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))
Tema 1: Física y medición
Problema escogido:
2. Una importante compañía automotriz muestra un molde de su primer automóvil,
hecho de 9.35 kg de hierro. Para celebrar sus 100 años en el negocio, un trabajador
fundirá el molde en oro a partir del original. ¿Qué masa de oro se necesita para
hacer el nuevo modelo?
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
Masa
La unidad fundamental del SI de masa, el kilogramo (kg), es definido como la masa
de un cilindro de aleación platino–iridio específico que se conserva en la Oficina
Internacional de Pesos y Medidas en Sèvres, Francia. Esta masa estándar fue
establecida en 1887 y no ha cambiado desde esa época porque el platino–iridio es
una aleación inusualmente estable. Un duplicado del cilindro de Sèvres se conserva
en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés)
(Pagina 3)
Las variables longitud, tiempo y masa son ejemplos de cantidades fundamentales.
La mayoría de las otras variables son cantidades deducidas, aquellas expresadas
como una combinación matemática de cantidades fundamentales. Ejemplos
comunes son área (un producto de dos longitudes) y rapidez (una relación de una
longitud a un intervalo de tiempo). Otro ejemplo de una cantidad deducida es la
densidad. La densidad + (letra griega ro) de cualquier sustancia se define como su
masa por unidad de volumen: (Pagina 5)
Tomado de : http://aprende-practica.blogspot.com/2013/11/solucion-problemas-de-densidad-masa-y_14.html
Dato Importante: Conversión de unidades A veces debe convertir unidades de un
sistema de medición a otro o convertir dentro de un sistema (por ejemplo, de
kilómetros a metros). Las igualdades entre unidades de longitud del SI. (Pagina 10)
Importante saber los datos de las densidades:
Tabla: http://didactica.fisica.uson.mx/tablas/densidad.htm
Tema 2: Movimiento en una dimensión
Problema escogido:
10. Una liebre y una tortuga compiten en una carrera en una ruta de 1.00 km de
largo. La tortuga paso a paso continuo y de manera estable a su máxima rapidez de
0.200 m/s se dirige hacia la línea de meta. La liebre corre a su máxima rapidez de
8.00 m/s hacia la meta durante 0.800 km y luego se detiene para fastidiar a la
tortuga. ¿Cuán cerca de la meta la liebre puede dejar que se acerque la tortuga
antes de reanudar la carrera, que gana la tortuga en un final de fotografía? Suponga
que ambos animales, cuando se mueven, lo hacen de maneraconstante a su
respectiva rapidez máxima
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
Posición, velocidad y rapidez.
El movimiento de una partícula se conoce por completo si la posición de la partícula
en el espacio se conoce en todo momento. La posición de una partícula es la
ubicación de la partícula respecto a un punto de referencia elegido que se considera
el origen de un sistema coordenado. (pagina 20).
El desplazamiento de una partícula se define como su cambio en posición en algún
intervalo de tiempo. Conforme la partícula se mueve desde una posición inicial xi a
una posición final xf , su desplazamiento se conoce por:
La velocidad promedio vx, prom de una partícula se define como el desplazamiento
x de la partícula dividido entre el intervalo de tiempo t durante el que ocurre dicho
desplazamiento:
La rapidez promedio vprom de una partícula, una cantidad escalar, se define como
la distancia total recorrida dividida entre el intervalo de tiempo total requerido para
recorrer dicha distancia:
Analisis del problema: Este problema corresponde al campo de Cinemática del
movimiento rectilíneo uniforme donde tenemos que:
Describamos la situación:
Hay dos cuerpos que se mueven a velocidades constantes distintas (uno con v(1)
y otro con v(2) ). Si ambos llegan a un mismo punto en el mismo tiempo " t ", el
más lento estaba más cerca de dicho punto. Se nos está preguntando por un caso
en especial que ocurre tras haberse detenido la liebre, que es el espacio que le
queda por recorrer a la tortuga (x1), sabiendo además de las velocidades de cada
uno, lo que le falta por recorrer a la liebre (x2).
Las velocidades nos las da directamente el enunciado, pero " x(2) " lo tenemos que
hallar y además en metros porque las velocidades nos las dan en m/s.
Resumen de tablas de ecuaciones:
Tabla : https://sites.google.com/site/timesolar/cinematica/ecuacionescinematica
Subtema 3: Vectores
Problema escogido:
13. Las coordenadas polares de un punto son r = 4.20 m y θ = 210°. ¿Cuáles son
las coordenadas cartesianas de este punto?
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
Coordenadas cartesianas: Con coordenadas cartesianas señalas un punto diciendo
la distancia de lado y la distancia vertical:
Coordenadas polares: Con coordenadas polares señalas un punto diciendo
la distancia y el ángulo que se forma:
Convertir Para convertir de un sistema a otro, se resuelve el triángulo:
De polares a cartesianas: Si tienes un punto en coordenadas polares (r, θ) y lo
quieres en coordenadas cartesianas (x,y) necesitas resolver un triángulo del que
conoces el lado largo y un ángulo:
Ejemplo: ¿qué es (13, 23 °) en coordenadas cartesianas?
Usamos la función coseno para x: cos( 23 °) = x / 13
Cambiamos de orden y resolvemos: x = 13 × cos( 23 °) = 13 × 0.921 = 11.98
Usamos la función seno para y: sin( 23 °) = y / 13
Cambiamos de orden y resolvemos: y = 13 × sin( 23 °) = 13 × 0.391 = 5.08
Así que las fórmulas para convertir coordenadas polares (r,θ) a cartesianas (x,y)
son:
x = r × cos( θ )
y = r × sin( θ )
Tema 4: Movimiento en dos dimensiones
Problema escogido:
16. Un motociclista se dirige al sur a 20.0 m/s durante 3.00 min, luego da vuelta al
oeste y viaja a 25.0 m/s durante 2.00 min y finalmente viaja al noroeste a 30.0 m/s
durante 1.00 min. Para este viaje de 6.00 min, encuentre a) el desplazamiento
vectorial total, b) la rapidez promedio y c) la velocidad promedio. Sea el eje x positivo
que apunta al este
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
La idea general de este experimento simple es que el movimiento en dos
dimensiones se puede representar como dos movimientos independientes en cada
una de las dos direcciones perpendiculares asociadas con los ejes x y y. Esto es:
cualquier influencia en la dirección y no afecta el movimiento en la dirección x y
viceversa
Formulas a utilizar:
Desplazamiento:
Velocidad Promedio:
Rapidez:
Análisis del problema: Lo primero a realizar son ejes cartesianos, Tenemos que
hacer unos ejes cartesianos y primero poner los 20m/s·180s y te da los metros que
se dirige al sur, luego el del oeste es igual pero a la izquierda desde el punto que
Tomaremos los vectores unitarios i (sentido positivo del eje x) y j (sentido positivo
del eje y). Vectorialmente, el viaje del motociclista se expresa, en metros. Luego
utilizamos las formulas dadas para resolver las incógnitas.
nos ha llevado el primero y el ultimo igual solo que cuando vas al noroeste ten en
cuenta que la diagonal del paralelogramo no es igual a su lado.
Subtema 5: Leyes del Movimiento
Problema escogido:
31. Se observa que un objeto de 1.00 kg tiene una aceleración de 10.0 m/s2 en una
dirección a 60.0° al noreste (Figura 2). La fuerza F2que se ejerce sobre el objeto
tiene una magnitud de 5.00 N y se dirige al norte. Determine la magnitud y dirección
de la fuerza F1 que actúa sobre el objeto.
Resumen identificando los principales conceptos y formulas necesarias para
resolver el problema o ejercicio:
Fuerza: Concepto de fuerza Cada uno tiene una comprensión básica del concepto
de fuerza a partir de la experiencia cotidiana. Cuando aleja un plato de comida
vacío, ejerce una fuerza sobre él. De igual modo, cuando se lanza o patea una
pelota se ejerce una fuerza sobre ella. En estos ejemplos, la palabra fuerza se
refiere a una interacción con un objeto mediante actividad muscular y algún cambio
en la velocidad del objeto. Sin embargo, las fuerzas no siempre causan movimiento.
Por ejemplo, cuando está sentado, sobre su cuerpo actúa una fuerza gravitacional
y aún así usted permanece fijo. (pagina 103)
Masa: La masa es la propiedad de un objeto que especifica cuánta resistencia
muestra un objeto para cambiar su velocidad y, la unidad del SI de masa es el
kilogramo. Los experimentos muestran que mientras más grande sea la masa de un
objeto, menos acelera el objeto bajo la acción de una fuerza aplicada conocida
Segunda ley de Newton: La segunda ley de Newton afirma que la aceleración de
un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e
inversamente proporcional a su masa
Definición de Newton: El Newton es la unidad de fuerza
Aunque se usan diferentes unidades por
países y ámbitos (dina, Kp, etc), la unidad recomendada es la del Sistema Interna
cional de Unidades: el Newton
El ángulo se puede calcular con la tangente:
BIBLIOGRAFÍA
Torres G, Diego A. (2012). Módulo curso física General. Recuperado de
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/100413/MODULO_FISICAGENERAL_ACT
UALIZADO_2013_01.zip Física y mediciones (opción 3, revisar pagina 14 a 21).
Visto en febrero 23 y 24 de 2015.
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Fuerzas_descomposicion.html
http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/dinamica/auladinamica.pdf
http://www.disfrutalasmatematicas.com/graficos/coordenadas-polares-
cartesianas.html