Torsión, torque, movimiento rotacional

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Física I 

Final de física 

Movimiento rotacional, Fuerza, Torsión y Toque 

Profesor:  

Edwin Mojica 

Estudiante: 

Israel Cáceres     8-960-166 

Ricardo Escobar 8-954-324 

Fecha de entrega: 

 16 de diciembre de 2019 

 Índice 

Página de presentación……………………………………………………..Página 1

Índice…………………………………………………………………………….…..Página 2

Introducción………………………………………………………………………Página 3

Desarrollo………………………………………………………………………….Página 4

Contenido………………………………………………………………………….Página 9

Conclusión…………………………………………………………………………Página 14

Bibliografía………………………………………………………………………..Página 15

Introducción 

 La física, del griego fisis («naturaleza»), es la ciencia natural que se ocupa del estudio de cuatro conceptos fundamentales de la realidad, en los que parecieran sostenerse las leyes que rigen el universo: la energía, la materia, el tiempo y el espacio, así como las interacciones entre ellos. La física es una de las disciplinas académicas más antiguas, cuyas raíces se remontan hasta los inicios de la civilización, cuando el hombre empezó a tratar de entender las fuerzas que rigen el mundo a su alrededor. Se trata de una disciplina tanto teórica (descripción de las leyes del universo) como experimental (puesta en práctica de hipótesis respecto a dichas leyes), y se adhiere al modelo de comprobación y legitimación impulsado por el método científico. Para cada uno es importante saber que aplicaciones tiene la física en la vida cotidiana, sobre todo porque al entrar a nuestra carrera y ver las materias a cursar nos percatamos de que algunas a lo mejor no tengan mucha relación que digamos, más sin embargo si tienen que ver, sino porque entonces están en el programa de estudios. La Física como tal nos da muestras de que sí la podemos ver hasta en las acciones que realizamos a diario. Los temas que este grupo desarrolló se utilizan en todos los días de nuestras vidas y se muchos de ellos se pueden complementar unos con los otros, como es en el caso de empujar una simple fuerza, que aunque sea algo que realizamos sin pensar, hay un gran trasfondo de este mismo: si se abre una puerta empujándola cerca de la bisagra, de aplicar una fuerza mayor que cuando usted empuje cerca del borde externo, que requiere de menor fuerza ya que el ancho de la puerta actúa como una palanca y un multiplicador de fuerza. Como la fricción de la bisagra y el peso de la puerta son iguales en ambos casos, y suponiendo que el desplazamiento es el mismo, la energía neta transferida a la puerta es el mismo en ambos casos, pero sólo si la velocidad de la puerta abriéndose de par en par es el mismo en ambos casos. A continuación, presentaremos diferentes temas como: Movimiento Rotacional, Fuerza, Torque y torsión, hablaremos cómo se aplican en nuestra vida cotidiana, diez problemas de los temas indicados anteriormente,  las fórmulas necesarias para realizar estos problemas, su definición, concepto y datos sobre estos temas.

Desarrollo 

1. Movimiento Rotacional 

1. Durante cierto periodo, la posición angular giratoria está descrita por θ= 5 + 10t + 2t2,  donde θ está en radianes y t e en segundos. Determine la posición angular, rapidez angular a y aceleración angular de la puerta en t= 0 y en t<= 3 s

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1. Tenemos un sistema de dos poleas de radios 0,8 m y 0,3 m, unidas de manera que giran juntas respecto a un eje que pasa por su centro. De manera que giran juntas al respecto a un eje que pasa por su centro. De la polea grande y hacia su izquierda, cuelga un peso de 25 kg, y de la pequeña y hacia su derecha, cuelga un peso de 80 kg. El momento de inercia del sistema de las 2 poleas es l = 12 kg * m2, Dejemos el sistema en libertad desde el reposo y e pone en movimiento. Calcula del sentido de giro, la aceleración angular de la polea y la aceleración de cada peso.

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1.  Fuerza 

1. Un Nissan de 2,49 x 104 N que viaja en la dirección x se detiene abruptamente; la componente x de la fuerza neta que actúa sobre él es -1.83 x104 N. ¿Qué aceleración tiene?

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1. Un trabajador aplica una fuerza horizontal constante con magnitud de 20 N a una caja con masa de 40 kg que descansa en un piso plano con fricción despreciable. ¿Qué aceleración sufre la caja?

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1. Una caja cuya masa es de 25 kg se halla sobre una superficie horizontal sin fricción y es sometida a la acción de las fuerzas que se indican en la figura. La fuerza F1 tiene una magnitud de 15 N y la fuerza F2 una magnitud de 10 N. ¿Qué aceleración experimenta la caja?

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1. Torsión

1. Una mujer realiza una fuerza de 20 N sobre el extremo de una llave inglesa de 30 cm de longitud. Si el ángulo de la fuerza con el mango de la llave es de 30°, ¿cuál es el momento de torsión en la tuerca?

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1. Dada la siguiente figura en la que las distancias entre el punto O y los puntos A y B son respectivamente 10 cm y 20 cm: a) Calcule el valor del módulo del momento de torsión respecto al punto O si se aplica una fuerza de 20 N en el punto A. b) Calcule cuál debe ser el valor de la fuerza aplicada en B para lograr el mismo momento de torsión que se obtuvo en el apartado anterior.[pic 9]

1. Torque 

1. Se coloca una tuerca con una llave como se muestra en la figura. Si el brazo r es iguala 30 cm y el torque de apriete recomendado para la tuerca es de 30 Nm, ¿Cuál debe ser el valor de la fuerza F aplicada?

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1. Una viga uniforme de longitud L sostiene bloques con masas  m1 y  m2 en dos posiciones, como se ve en la figura. La viga se  sustenta sobre dos apoyos puntuales. ¿Para qué valor de X (en metros) estará balanceada la viga en P tal que la fuerza de reacción en O es cero?
   
   Solución

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1.  Si una fuerza F es igual a 90, es tirada desde un punto B ¿Cuál es el torque resultante respecto a un eje A? El peso de la varilla e de 15 N. (La distancia entre el punto A y el punto B son 3 m).

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Contenido 

1. Movimiento Rotacional 

Los movimientos en cinemática rotacional son movimientos bidimensionales, es por eso que para expresar la posición es necesario especificar más que solo un número; se requieren de más datos para especificar la posición de un objeto.

Es el movimiento de cambio de orientación de un cuerpo extenso de forma que, dado un punto cualquiera del mismo, este permanece a una distancia constante de un punto fijo. En un espacio tridimensional, para un movimiento de rotación dado, existe una línea de puntos fijos denominada eje de rotación.

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