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¿Qué representa el área bajo la curva de una gráfica de velocidad versus tiempo (v–t) y cuál es el desplazamiento del componente?. El área bajo la curva de la gráfica v–t representa la fuerza que se aplica sobre el componente. El desplazamiento es de 50 J, que es la energía cinética del componente. La energía cinética es igual al trabajo realizado por el motor. El área bajo la curva de la gráfica v–t representa la aceleración del componente, que es la tasa de cambio de la velocidad. El desplazamiento es de 50 m/s2 (5 m/s·10 s), que es el área bajo la curva, que en este caso es un rectángulo. Este valor representa la aceleración del componente. La pendiente de la gráfica v–t representa la velocidad instantánea del componente. El desplazamiento es de 50 m (5 m/s·10 s), que es el área bajo la curva, que en este caso es un rectángulo. Este valor representa la velocidad del componente. El área bajo la curva de la gráfica v–t representa el desplazamiento del componente. El desplazamiento es de 50 m (5 m/s·10 s), que es el área bajo la curva, que en este caso es un rectángulo. Este valor representa el desplazamiento del componente.

¿Qué principio de la cinemática debe aplicarse para calcular la distancia recorrida por el coche durante la fase de desaceleración?. El principio de la Ley de Inercia de Newton, que establece que el coche tenderá a mantener su movimiento. El modelo de simulación debe integrar una fuerza ficticia para simular el efecto de la frenada y así determinar la distancia recorrida. Las leyes del Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU), ya que el movimiento es en línea recta y la velocidad es constante antes del frenado, lo que permite calcular la posición final del objeto usando una sola ecuación lineal. La Ley de Conservación de la Energía, ya que la energía cinética del coche se disipa en forma de calor debido a la fricción de los frenos. Se podría calcular la distancia de frenado relacionando la energía inicial con la disipada. Las ecuaciones del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA), específicamente la ecuación que relaciona la velocidad final, la velocidad inicial, la aceleración y la posición, ya que este modelo describe con precisión el movimiento de un objeto que cambia su velocidad de forma constante.

Si el dron tiene una masa de 2 kg, ¿qué fuerza de empuje deben generar los motores del dron para que se mantenga en un vuelo estacionario?. La fuerza de empuje debe ser de 2·9.8=19.6 N en el eje horizontal, ya que la fuerza de la gravedad solo actúa en el eje vertical. El dron no necesita fuerza en el eje vertical si no hay aceleración. El empuje se necesita solo para mantener el objeto en el aire. La fuerza de empuje debe ser mayor que la fuerza de la gravedad para que el dron no caiga, ya que según la Primera Ley de Newton, un objeto en reposo permanece en reposo a menos que una fuerza neta actúe sobre él, lo que requiere un empuje ligeramente superior para mantener el equilibrio. La fuerza de empuje debe ser nula, ya que la inercia del dron, de acuerdo con la Primera Ley de Newton, es suficiente para mantener el objeto en vuelo estacionario. Además, la gravedad no tendría efecto si el dron no tiene un movimiento inicial. La fuerza de empuje debe ser igual a la fuerza de la gravedad para que el dron permanezca en reposo. Esto se debe a que el estado de equilibrio de un objeto ocurre cuando la sumatoria de las fuerzas que actúan sobre él es nula. En este caso, la fuerza de empuje debe ser igual en magnitud y opuesta en dirección a la fuerza de la gravedad, para que la fuerza neta sea cero.

¿Qué concepto de la cinemática clásica es el más adecuado para modelar el movimiento del robot en línea recta a velocidad constante?. La Ley de Fricción, porque es la única fuerza que se opone al movimiento y el sistema de navegación debe compensarla, por lo que es la clave para determinar la trayectoria del robot a lo largo del tiempo. Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA), porque aunque la velocidad sea constante, una aceleración nula es un caso particular de este movimiento, lo que lo hace más versátil para futuras extensiones del modelo. Movimiento Circular Uniforme (MCU), porque la trayectoria en una acera es un arco de círculo muy grande, por lo que el robot siempre está cambiando su dirección, aunque sea de forma imperceptible, lo que requiere considerar la aceleración centrípeta. Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU), ya que su característica principal es la velocidad constante, lo que simplifica la ecuación de posición a una relación lineal directa con el tiempo, permitiendo una predicción precisa y eficiente para el sistema de navegación del robot.

¿Qué representa la pendiente de la gráfica de posición versus tiempo (x–t) para cada fase del movimiento?. En la fase de aceleración, la pendiente es cero, ya que la velocidad inicial es cero. En la fase de velocidad constante, la pendiente es constante y positiva. En la fase de frenado, la pendiente es constante y negativa. En la fase de aceleración, la pendiente es constante y positiva, ya que el objeto se mueve en una sola dirección. En la fase de velocidad constante, la pendiente es nula porque el objeto no se mueve. En la fase de frenado, la pendiente es constante y negativa porque la velocidad disminuye. La pendiente de la gráfica x–t representa la aceleración del objeto. En la fase de aceleración, la pendiente es constante y positiva. En la fase de velocidad constante, la pendiente es nula. En la fase de frenado, la pendiente es constante y negativa. La pendiente de la gráfica x–t representa la velocidad instantánea del objeto. En la fase de aceleración, la pendiente aumenta. En la fase de velocidad constante, la pendiente es constante y no nula. En la fase de frenado, la pendiente disminuye hasta llegar a cero cuando el objeto se detiene.

¿Cuál es el concepto clave que define el efecto de la fuerza de fricción sobre el vehículo y cómo debe ser considerada en un diagrama de cuerpo libre para un frenado?. La fricción estática, que se opone al movimiento del vehículo antes de que comience a deslizarse, y se considera en el diagrama de cuerpo libre como una fuerza que actúa en la misma dirección que la velocidad del vehículo. La fricción es la causa principal de la aceleración del vehículo, ya que genera el empuje necesario para que este se mueva. La fricción de rodadura, que es la fuerza que se opone al movimiento de las ruedas y se considera en el diagrama de cuerpo libre como una fuerza que actúa en la dirección opuesta a la velocidad del vehículo, ya que la fricción se opone al movimiento del objeto. La fricción estática, que es la fuerza que se opone al movimiento del vehículo cuando este está en movimiento y que se considera en el diagrama de cuerpo libre como una fuerza que se aplica en la misma dirección que la velocidad del vehículo, ya que la fricción impulsa el frenado. La fricción cinética, que es la fuerza que se opone al movimiento del vehículo cuando está en movimiento y se considera en el diagrama de cuerpo libre como una fuerza que actúa en la dirección opuesta a la velocidad del vehículo. Además, la fricción de frenado se debe modelar como una fuerza constante que causa una desaceleración uniforme.

¿Qué debe incluirse en el diagrama de cuerpo libre del componente para que se mueva a velocidad constante?. La fuerza de empuje del motor y la fuerza de fricción, las cuales deben ser iguales en magnitud para que el objeto no se mueva. El objeto se mueve solo si la fuerza de empuje es mayor que la de fricción. En este caso, la fuerza neta es nula, por lo que la aceleración es nula. La fuerza de empuje del motor en la dirección del movimiento, la fuerza de fricción en la misma dirección y la fuerza de la gravedad y la fuerza normal, las cuales deben ser iguales en magnitud para que el objeto se mantenga en la superficie. Además, la fuerza de empuje debe ser mayor que la de fricción para que el objeto se mueva a una velocidad constante. La fuerza de empuje del motor, la fuerza de fricción, la fuerza de la gravedad y la fuerza normal, todas apuntando en la misma dirección del movimiento. La suma de todas estas fuerzas debe ser mayor que cero para que el objeto se mueva a una velocidad constante. La fuerza de empuje del motor en la dirección del movimiento, la fuerza de fricción en la dirección opuesta al movimiento y la fuerza de la gravedad y la fuerza normal, las cuales deben ser iguales en magnitud para que el objeto no se mueva verticalmente. Además, la fuerza de empuje debe ser igual en magnitud a la de fricción para que la fuerza neta sea cero y la velocidad sea constante.

¿Qué principio fundamental debe aplicarse para relacionar las fuerzas que actúan sobre el componente con su aceleración?. La Primera Ley de Newton, ya que el componente se desliza sobre una superficie plana, lo que significa que el objeto se encuentra en un sistema de referencia inercial y mantendrá su movimiento constante a menos que actúe una fuerza externa, como la fricción. La Ley de Conservación de la Energía, ya que la energía suministrada por el motor se convierte en energía cinética y en trabajo de fricción. Esta ley nos permite calcular la velocidad final del componente, sin la necesidad de analizar directamente las fuerzas que actúan sobre él. La Tercera Ley de Newton, ya que cada fuerza que el motor aplica sobre el componente genera una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta que la superficie aplica sobre el componente, lo cual es la base para calcular la fuerza neta sobre el objeto en todo momento. La Segunda Ley de Newton, la cual establece que la fuerza neta que actúa sobre un objeto es igual al producto de su masa por su aceleración (F_net=ma). Este principio permite calcular la aceleración del componente, considerando la fuerza del motor y la de fricción, para luego predecir su posición y velocidad en cualquier instante.

Si la masa del péndulo es de 2 kg, la cuerda tiene 1 m y la velocidad en el punto más bajo es 3 m/s, ¿cuál es la tensión de la cuerda en el punto más bajo?. La tensión de la cuerda es igual a la fuerza de la gravedad menos la fuerza centrípeta, que es la fuerza necesaria para mantener el objeto en su trayectoria circular. La tensión es la fuerza resultante de la diferencia entre la fuerza de la gravedad y la fuerza centrípeta. La tensión de la cuerda es nula en el punto más bajo de la trayectoria, ya que la velocidad del péndulo es máxima en este punto. Según la Ley de la Conservación de la Energía, si la velocidad es máxima, la energía potencial es nula, lo que significa que la fuerza de la gravedad no tiene efecto sobre la tensión de la cuerda y, por lo tanto, la tensión es cero. La tensión de la cuerda debe ser igual al peso del objeto (2 kg·9.8 m/s2=19.6 N) porque en el punto más bajo, el movimiento del péndulo es horizontal y la fuerza de la gravedad no tiene efecto sobre la tensión de la cuerda, por lo que la tensión es constante y es igual al peso del objeto. La tensión de la cuerda es igual al peso del objeto más la fuerza centrípeta, que es la fuerza necesaria para mantener el objeto en su trayectoria circular. En el punto más bajo de la trayectoria, la tensión es máxima y la fuerza centrípeta se calcula como la masa del objeto por el cuadrado de su velocidad y dividida por el radio de la trayectoria. Es la suma de la fuerza de la gravedad y la fuerza centrípeta.

El vehículo aumenta su velocidad de 10 m/s a 15 m/s (masa 5 kg). ¿Cuál es el trabajo realizado por el motor adicional?. El trabajo realizado es de 250 J, que es la diferencia entre la energía cinética final y la inicial. La energía cinética inicial es de 250 J (1/2·5·10^2) y la final es de 562.5 J (1/2·5·15^2). La diferencia es de 312.5 J (562.5−250). El trabajo realizado por el motor es igual a la diferencia en la energía cinética del vehículo. El trabajo realizado es de 312.5 J, que es la diferencia entre la energía cinética final y la inicial. El Teorema del Trabajo y la Energía establece que el trabajo neto realizado sobre un objeto es igual al cambio en su energía cinética. Por lo tanto, el trabajo del motor es 1/2m(v_f^2−v_i^2)=1/2·5(15^2−10^2)=2.5(225−100)=2.5(125)=312.5 J. El trabajo realizado es de 250 J, que es la energía cinética inicial del vehículo (1/2·5·10^2). El trabajo realizado por el motor es igual a la energía cinética inicial, ya que la velocidad inicial del vehículo se utiliza para calcular la energía inicial. El trabajo realizado es de 312.5 J, que es la energía cinética final del vehículo (1/2·5·15^2). El trabajo realizado es igual a la energía cinética final, ya que el motor realiza trabajo para aumentar la energía cinética del vehículo.