La física en las carreras de fórmula 1

21 de Junio del 2022

la física en las carreras de fórmula 1 Profesor: - Adolfo Chipoco Fraguela Integrantes: - Carbajal Blanco Valerie - Cebrian Galvez Belen - Chiroque Seminario Lucia - Malca Moreano Angelica

índice ¿Qué es cinemática?............01 Concepto Elementos básicos de la cinemática Tipos de movimiento Movimiento rectilíneo uniforme Movimiento rectilíneo uniformemente variado

¿Qué es dinámica?.............04 Concepto Leyes de Newton según la dinámica Principios de las leyes que se ejercen en la dinámica Notas importantes Fuerzas de especial interés

ejercicio.......................07

bibliografía...................08

¿Qué es cinemática?

La cinemática estudia el movimiento de los cuerpos sólidos y sus trayectorias respecto al tiempo sin tener en cuenta el origen de las fuerzas que los mueven. Para ello se tiene en cuenta la velocidad y la aceleración del móvil.

ELEMENTOS BÁSICOS DE LA CINEMÁTICA Al momento de estudiar un cuerpo en movimiento, debemos tomar en cuenta todos los elementos, las variables y condiciones a las que es sometido mientras se mueve. Es por esto que se consideran fundamentales y básicos los siguientes elementos: Espacio: Este espacio es el escenario donde ocurren todos los fenómenos físicos, y se supone que todas las leyes de la física se cumplen rigurosamente en todas las regiones del mismo.

Tiempo: Transcurre del mismo modo en todas las regiones del Universo y que es independiente de la existencia de los objetos materiales y de la ocurrencia de los fenómenos físicos.

Móvil: Puede ser un cuerpo cualquiera en movimiento, desde los cuerpos más simples como las partículas hasta los más frecuentes como los sólidos rígidos

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TIPOS DE MOVIMIENTOS Movimiento rectilíneo uniforme Un cuerpo se desplaza a una velocidad constante, con aceleración nula con la trayectoria en línea recta. Esto implica que: El espacio recorrido es igual que el desplazamiento.

En tiempos iguales se recorren distancias iguales.

La rapidez es siempre constante y coincide con el módulo de la velocidad.

Fórmulas: Para esta fórmula utilizamos las distancia (“d” en metros) recorrida por el móvil que avanza con una rapidez (“v” en m/s) en un tiempo (“t” en segundos) determinado.

Con estas 3 variables, se puede armar el triángulo:

Para hallar la posición del móvil debemos aplicar la siguiente fórmula: x0 es la posición inicial. v es la velocidad que tiene el cuerpo a lo largo del movimiento. t es el intervalo de tiempo durante el cual se mueve el cuerpo.

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Movimiento rectilíneo uniformemente variado Un cuerpo se desplaza sobre una línea recta con aceleración constante a una velocidad que varía linealmente.

Fórmulas: Para el MRUV utilizaremos las mismas variables como velocidad (“vf y v0” en m/s) , distancia (“d” en metros) y tiempo (“t” en segundos).

Pero además utilizaremos la aceleración (“a” en m/s m/s 2) ya que está presente como una variable constante.

Aceleración: indica la variación de la velocidad por unidad de tiempo.

Si no tenemos distancia

Si no tenemos aceleración

Si no tenemos velocidad final

Si no tenemos tiempo

La gráfica de la posición en función del tiempo es una parábola:

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¿Qué es dinámica?

Es una rama de la mecánica que estudia las causas de los cambios en el movimiento mecánico. Es decir, a su vez es una rama de la física que estudia la relación entre las fuerzas que actúan sobre un cuerpo y los efectos que se producirán sobre el movimiento de los cuerpos ( el movimiento que resulte de su acción).

LEYES DE NEWTON SEGÚN LA DINÁMICA La dinámica en el ámbito de la física está regulada por las Leyes de Newton. Basándose en las tres leyes fundamentales de Isaac Newton que explica los efectos que se producirán sobre un cuerpo y los efectos de las fuerzas que se aplican sobre el mismo: Primera ley de Newton: Un cuerpo permanece en reposo o en un movimiento uniforme si ningún otro cuerpo actúa sobre él o su acción es compensada. Es decir, en esta se indica que un cuerpo se mantendrá en reposo o movimiento uniforme, excepto que sobre el cuerpo actúe una fuerza.

Segunda ley de Newton: En los sistemas físicos inerciales de referencia, la aceleración que adquiere un punto material es directamente proporcional a la fuerza que la provoca, coincide con ella en dirección y es inversamente proporcional a la masa del punto material. Es decir, en ella se establece que la variación del movimiento de los cuerpos es proporcional a la fuerza que se ejerce sobre él Tercera ley de Newton: Las fuerzas con las que actúan los cuerpos entre sí están en la misma línea recta, tienen direcciones opuestas y módulos iguales. Es decir, en ella se expresa que a la fuerza que se aplica sobre un cuerpo se le opone una fuerza de la misma intensidad pero en dirección opuesta.

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PRINCIPIOS DE LAS LEYES QUE SE EJERCEN EN LA DINÁMICA El principio de inercia: Indica que cuando un cuerpo está en reposo, o describe un movimiento de las características de MRU, las fuerzas que se aplican sobre él tiene una resultante nula. Se debe tomar en cuenta las fuerzas influyentes tales como la del rozamiento ; así como es notable mencionar que cuando las fuerzas se equilibren realmente podrá darse el MRU. La fuerza: en donde su definición es igual a la masa por la aceleración. Esta es la fórmula fundamental de la dinámica, y llega a partir de suponer un cuerpo en reposo sobre una superficie horizontal, que es sujeto a una fuerza paralela a esa superficie, pudiéndose prescindir del rozamiento. Sin embargo, se observa que el cuerpo se pone en movimiento a una aceleración constante, mientras que si a este se le aplica otra fuerza de mayor intensidad, la aceleración variará proporcionalmente.

Ley de acción y reacción: Siempre que un cuerpo ejerza una fuerza sobre otro, este segundo ejerce una contraria de igual intensidad y dirección pero sentido contrario sobre el primero.

NOTAS IMPORTANTES Cuando un cuerpo está en reposo las fuerzas que se aplican sobre él tiene una resultante nula.

El primer ejemplo es el de un cuerpo que pese sobre una superficie, que recibirá de esa la acción de una fuerza que opone a la de atracción que la tierra ejerce sobre él.

FÓRMULA APLICADA

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FUERZAS DE ESPECIAL INTERÉS Peso: Fuerza que ejerce la Tierra (o el planeta que se esté estudiado) sobre un cuerpo. Su dirección y sentido apuntan bacia el centro del planeta.

Normal: Respuesta del plano a todas las fuerzas perpendiculares a él.

Tensión: Fuerza que ejerce un hilo tenso sobre sus extremo. Para una misma cuerda, el valor de T es el mismo en ambos extremos.

Fuerza elástica: La ejercen los cuerpos elásticos sobre sus extremos al deformarlos. Es proporcional al desplazamiento

Fuerza de rozamiento: Debido a la rugosidad de las superficies en contacto

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ejercicio Se tienen dos tipos de automóviles, el primero es un Fórmula 1 (C1) y el segundo un carro convencional (C2). Ambos parten del reposo desde el mismo punto y recorren la misma distancia. Si se sabe que la velocidad final de C1 es 120 km/h demorandose 2.5 segundo en llegar al final de su recorrido y que C2 acelera a razón de 8 m/s². ¿Cuál sería la diferencia de tiempo en segundos ?

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bibliografía S.

(2022b,

junio

9).

Significado

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Concepto,

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