Trabajo de Investigación de dinámica cuerpos en rotacion

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Trabajo de investigación. 1. CALCULA LA VELOCIDAD PROMEDIO DE LA TIERRA. Lo que calcularemos es la velocidad promedio de la tierra alrededor del sol. Solución Imagina la órbita de la Tierra como una circunferencia. En realidad la trayectoria de nuestro planeta es una elipse, pero ésta se acerca bastante a una circunferencia (excentricidad = 0,017). Ubica al Sol en el centro de la circunferencia para tener una distancia constante entre la Tierra y el Sol. La distancia promedio entre la Tierra y el Sol es 1 Unidad Astronómica (1 UA = 150 millones de kilómetros, aproximadamente). Conoce la fórmula para calcular el perímetro de una circunferencia. El perímetro es el contorno externo de una circunferencia y está definido por: P (perímetro) = 2 xπxradio . Reemplaza el valor del radio. La ecuación quedaría así: P=2 xπx 1 UA .

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Trabajo de investigacin.

1. CALCULA LA VELOCIDAD PROMEDIO DE LA TIERRA.

Lo que calcularemos es la velocidad promedio de la tierra alrededor del sol.

Solucin

Imagina la rbita de la Tierra como una circunferencia.En realidad la trayectoria de nuestro planeta es una elipse, pero sta se acerca bastante a una circunferencia (excentricidad = 0,017).

Ubica al Sol en el centro de la circunferencia para tener una distancia constante entre la Tierra y el Sol.La distancia promedio entre la Tierra y el Sol es 1 Unidad Astronmica (1 UA = 150 millones de kilmetros, aproximadamente).

Conoce la frmula para calcular el permetro de una circunferencia.El permetro es el contorno externo de una circunferencia y est definido por: P (permetro) = .

Reemplaza el valor del radio.La ecuacin quedara as:

Conoce la frmula de la velocidad.El concepto de velocidad expresa el cambio de posicin en el tiempo y matemticamente se escribe as:

La distancia d que recorre la Tierra es el permetro que ya calculaste,

Por definicin, el tiempo t que tarda nuestro planeta en recorrer esa distancia es 1 ao.

Calcula la velocidad con los valores que ya tienes.Ya sabes que:

, entonces .

Ya calculaste la velocidad, pero ese valor no dice mucho o s?

Convierte la velocidad a kilmetros por da.Con ayuda de una calculadora, realiza la siguiente operacin:

Considera redondear este valor a 2,6 millones de kilmetros por da.

Es la distancia que recorre nuestro planeta en un da.

Convierte la velocidad a kilmetros por hora.

Realiza la siguiente operacin:

.

Convierte la velocidad a kilmetros por segundo.

Realiza la siguiente operacin

Convierte la velocidad a metros por segundo.

Realiza la siguiente operacin:

.

2. CALCULA Y REPRESENTA LA VELOCIDAD (v), ACELERACION (a), DEBIDO AL MOVIMIENTO Y ROTACION DE LA TIERRA, DE UN PUNTO FIJO DE LA SUPERFICIE DE LA TIERRA CUYA POSICION SEA.

a) EN EL ECUADOR.

b) 40 LATITUD NORTE.

c) 40 LATITUD SUR.

d) ENE EL POLO NORTE.

(Tambin llamado sidreo) es el tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta sobre su propio eje, independientemente de la posicin del Sol. El da sideral dura 23 h. 56 min. Aproximadamente, y es ms corto que el da solar debido a que la Tierra gira alrededor del Sol. La Tierra da una vuelta (360) al Sol en poco ms de 360 das (365.2 das ms exactamente), por lo que recorre un poco menos de 1 al da. O sea, que si observamos la posicin del Sol en un momento concreto, cuando la Tierra haya efectuado una rotacin completa (sobre Unda sideral(o sidreo) es el tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta sobre su propio eje, independientemente de la posicin del Sol.

Solucin.

a) calcula y representa la velocidad (v), aceleracin (a), debido al movimiento de rotacin de la tierra en el ecuador.

Velocidad (v).

Si nos encontramos en el ecuador entonces la latitud es nula, o simplemente cero

Reemplazamos en entonces y nos queda:

:

Aceleracin (a) (reemplazamos)

b) calcula y representa la velocidad (v), aceleracin (a), debido al movimiento de rotacin de la tierra ENE EL POLO NORTE.

Cabe aclarar que en el polo norte las velocidades tanto tangenciales como velocidad angular es cero, por ende la aceleracin ser tambin cero.

3. Calcula la velocidad y aceleracin de los mismos puntos en el movimiento de traslacin curvilneo alrededor del sol.

4. Calcula la velocidad y aceleracin debido a la combinacin de los dos movimientos antes considerados.

Trabajo de investigacin

1. La tierra se mueve alrededor del sol con un movimiento simultneo de translacin y rotacin. Explicacin

2. El nuestro sistema de referencia tierra es un sistema giratorio y por lo tanto no es inercial. Las aceleraciones respecto a un sistema fijo, absolutas y la que medimos respecto a un observador no son iguales. Explicacin

Si nos damos cuenta que el sistema de referencia inercial es algo que se toma como punto fijo con respecto a uno que se est movindose, por lo que los sistemas inerciales son elegidos por los que calculan el problema.

Por eso de esa manera decimos que las aceleraciones no son iguales cuando tenemos sistemas de referencia absolutos, ya que el absoluto toma como referencia a diferentes sistemas inerciales.

3. La aceleracin efectiva de un cuerpo en reposo respecto a la superficie terrestre ha de tener en cuenta el movimiento de rotacin de la tierra? Si la tierra detuviera su movimiento de rotacin, cambiara la direccin de la plomada ha tenido algo que ver ese movimiento de rotacin con la forma de la tierra?

Si debido a que ese cuerpo viaja a la misma velocidad y aceleracin de la tierra, imagnate que la tierra se detuviera, hacia donde iramos nosotros por lo tanto la misma inercia de la tierra tiene que ver los movimientos de un cuerpo sobre la tierra.

Si la tierra detuviera su movimiento no cambiara la direccin de la plomada esto es debido a la gravedad que tambin tiene que ver la velocidad pero se desprecia debido que es insignificante.

Claro que ha tenido que ver por qu a travs este movimiento se intuye que la tierra ha ido primero dndose forma como pasar de deforme a forma como es una esfera, y segn la investigacin cientfica se dice que a travs del movimiento de la tierra ha ido pasando de esfera a elipsoide como es ahora nuestro planeta.

Adems, en que influye el movimiento de rotacin para el caso de un cuerpo que est movindose respecto a la tierra? Informacin de coriolis ver cmo influye en el movimiento de las masas de aire.

4. Cmo podemos demostrar que la tierra efectivamente est girando?: la rotacin aparente diaria de las estrellas, entre ellas la propia del sol, la rotacin de la lunapero durante siglos estos hechos no convencieron a los telogos Por qu? En el caso de galileo.- una prueba de la rotacin de la tierra independiente de la observacin de los astros exteriores: el pndulo de Foucault

Es algo simple demostrar que la tierra gira.

A simple vista no nos damos cuenta pero si es que escogemos un nivel de referencia que son las estrellas o como algo que no se mueve en el espacio como es la del sol entonces se demostrara que la tierra gira.

Han tenido mucha incertidumbre debido a que no han tenido la tecnologa y no haba como demostrar lo verdico que es.

con el pndulo de Foucault, este fsico demostr que cada vez que el pndulo se mova, esto no suceda por ningn tipo de fuerza, sino simplemente porque la Tierra estaba rotando. Este pndulo vara dependiendo si est ubicado en el hemisferio norte o sur. Hoy en da, este pndulo se encuentra en el Museo de Historia Natural de Cleveland.

Ejemplo de niveles de referencia