Física Básica Modulo II EQUILIBRIO TRASLACIONAL Elaboro: Ing. Paulina Morales Valenzuela UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO PLANTEL DR. ÁNGEL MA.

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1 Física Básica Modulo II EQUILIBRIO TRASLACIONAL Elaboro: Ing. Paulina Morales Valenzuela UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO PLANTEL DR. ÁNGEL MA. GARIBAY K.

2 Guía del docente  El docente presentará primero el propósito que se espera lograr con la asignatura.  En seguida se explicarán las competencias disciplinares y genéricas que se espera el alumno debe desarrollar con base en el enfoque basado en competencias que se está trabajando actualmente en el bachillerato  Para empezar la presentación del módulo II, el docente debe iniciar con una breve plática de lo que son los vectores y sus características, que se supone ya debió ver con anterioridad.  La primera diapositiva del módulo, es un ejemplo de como se puede representar un vector y como se obtienen sus características.  Con las siguientes diapositivas, se presenta paso a paso la solución de ejercicios que tienen que ver con el módulo, por lo que el docente sólo tiene que ir comentando estos pasos y resolviendo dudas del alumno. Elaboro: Ing. Paulina Morales

3 Propósito: Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir y solucionar situaciones del entorno en las que intervenga el equilibrio traslacional. Elaboro: Ing. Paulina Morales

4 COMPETENCIA DISCIPLINARIA (CD)  Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos científicos.  Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.  Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas. Elaboro: Ing. Paulina Morales

5 COMPETENCIAS GENÉRICAS (CG)  Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos, mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados.  Expresa ideas y conceptos mediante representaciones lingüísticas, matemáticas o gráficas.  Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva  Elige las fuentes de información más relevantes para un propósito específico y discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y confiabilidad.  Desarrolla innovaciones a problemas a partir de métodos establecidos.  Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos.  Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas. Elaboro: Ing. Paulina Morales

6 Representación de un vector  Un vector se puede representar de varias formas, entre ellas mostramos las siguientes:  Con su punto inicial (1,2) y su punto final (5,3)  Con sus componentes A = 3i - 2j  Con su magnitud = 5 y dirección =45° Elaboro: Ing. Paulina Morales

7 Características de un vector  Las características de un vector son:  Magnitud  Dirección  Sentido lo da el cuadrante y los signos donde se encuentre el vector C I (+,+); C II (+,-); C III (-,-); C IV (+,-) Elaboro: Ing. Paulina Morales

8 Obtener las características del vector  Solución:  Magnitud  Dirección  Sentido C IV (+,-) Elaboro: Ing. Paulina Morales

9 Ángulo entre dos vectores  Obtener el ángulo entre los siguientes vectores Lo primero que hay que analizar es la formula que debemos utilizar Elaboro: Ing. Paulina Morales

10 Datos que nos dan: Datos que nos hacen falta: Las coordenadas del vector. La magnitud del vector Elaboro: Ing. Paulina Morales

11 Las coordenadas del vector Q las obtenemos con las componentes rectangulares de un vector. Elaboro: Ing. Paulina Morales La magnitud del vector IPl lo podemos calcular con la siguiente formula Como los podemos obtener:

12 Una vez obtenidos los datos solo tenemos que sustituirlos en la formula Elaboro: Ing. Paulina Morales

13 Para obtener el ángulo entre dos vectores, nos es de mucha ayuda la gráfica, pues nos da una idea de la amplitud que va a tener el ángulo que estamos calculando. Elaboro: Ing. Paulina Morales

14 SISTEMA DE FUERZAS CONCURRENTES Dado el siguiente diagrama, obtenga la magnitud dirección y sentido de la fuerza resultante Elaboro: Ing. Paulina Morales

15  Para calcular la magnitud de la fuerza resultante, necesitamos sus coordenadas, las cuales las podemos obtener sumando las componentes (coordenadas) de cada vector que nos den en el sistema Elaboro: Ing. Paulina Morales

16 Existen 2 métodos para calcular la fuerza resultante Método 1: Para ambos casos debemos de revisar que los ángulos que nos den, estén medidos con respecto al eje x, podemos observar que en el vector IBI y ICI los ángulos que nos dan son los que están tomados con respecto al eje y, así que lo primero es obtener los ángulos con respecto al eje x Elaboro: Ing. Paulina Morales

17  Una ves obtenidos los ángulos, debemos de tomar en cuenta la dirección de cada componente para cada vector, las componentes que tengan una dirección hacia arriba o a la derecha, serán positivas, las componentes que tengan dirección hacia la izquierda o hacia abajo, serán negativas POSITIVASNEGATIVAS Elaboro: Ing. Paulina Morales

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19 Una ves obtenidas las componentes de cada vector el siguiente paso es sumarlas “i” con “i” y “j” con “j” para obtener las coordenadas del vector resultante (8.2-7.8+3.4i,5.7+4.5-8j) Elaboro: Ing. Paulina Morales

20 Magnitud: Dirección: Sentido: (+,+) Con las coordenadas del vector resultante calculamos sus características

21 METODO II  Otra opción para calcular la magnitud del vector resultante es tomar el ángulo en posición normal, con este ángulo automáticamente la calculadora nos da el signo de las componentes, y después de tener cada componente el procedimiento para sacar la magnitud y dirección del vector resultante es el mismo que en el método I. Elaboro: Ing. Paulina Morales

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23 Una ves obtenidas las componentes de cada vector el siguiente paso es sumarlas “i” con “i” y “j” con “j”, para obtener las coordenadas del vector resultante (8.2-7.8+3.4i,5.7+4.5-8j) Elaboro: Ing. Paulina Morales

24 Magnitud: Dirección: Sentido: (+,+) Con las coordenadas del vector resultante calculamos sus características

25 Equilibrio de fuerzas bajo la acción de fuerzas concurrentes Elaboro: Ing. Paulina Morales

26 El primer paso para resolver este tipo de problemas, es hacer el diagrama de cuerpo libre, donde debemos de integrar todas las fuerzas que intervienen en el sistema. Elaboro: Ing. Paulina Morales

27 El segundo paso es hacer la Sumatoria de las componentes en x, tomando en cuenta la dirección de cada componente Tercer paso, hacer la Sumatoria de todas las componentes en y Elaboro: Ing. Paulina Morales

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30 Sistema de fuerzas Paralelas Obtenga las reacciones en los apoyos A y B de la barra mostrada Elaboro: Ing. Paulina Morales

31 70kg A B 75kg 85kg 2.0 3.5 1.25 2.25 Elaboro: Ing. Paulina Morales El primer paso es hacer el diagrama

32 Elaboro: Ing. Paulina Morales 70kg A B 75kg 85kg 2.0 3.5 A favor de las manecillas del reloj la fuerza es negativa Contrario de las manecillas del reloj la fuerza es positiva 2.25 1.25

33 Elaboro: Ing. Paulina Morales

34 2.- Dado el siguiente sistema de fuerzas, Calcule las Características del vector Resultante Elaboro: Ing. Paulina Morales

35 3.- Calcule las fuerzas de tensión de la siguiente figura 4.- Calcule las reacciones en los apoyos A y B de la barra mostrada Elaboro: Ing. Paulina Morales

36 Bibliografia  PÉREZ MONTIEL, Hector. Física General. 4 ed. México: Patria, 2010.  GIANCOLI C. Douglas. Física Principios con Aplicaciones 4ed. Pearson, 1997  www.recursosacademicosenlinea-gep.com.mx Elaboro: Ing. Paulina Morales