BLOQUE 2: IDENTIFICA LAS DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO
TEMA 1: MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN
Conceptos Básicos
Todos los objetos que vemos a nuestro alrededor (incluso nosotros mismos) se encuentran en constante movimiento, situación que en ocasiones pasa desapercibida.
Des de la antigüedad se hicieron estudios sobre las formas en que se presentaba el movimiento. Por ejemplo aristoteles lo dividió en 2 tipos: el natural (como cuando se cae un objeto) y el Forzado (como cuando empujamos o arrojamos un objeto).
Para describir claramente el movimiento de los objetos, los consideramos como partículas es decir, como un cuerpo de dimensión muy pequeña en la que se concentra su masa.
El movimiento de un objeto es el cambio de posición respecto a un punto de origen o referencia en determinado tiempo.
Según la trayectoria que siga un objeto al moverse, se tiene movimiento rectilíneos (en linea recta) y curvilíneos (en un arco de curva).
Distancia es la longitud del camino recorrido por un objeto y que puede cambiar de dirección y/o sentido.
La distancia puede ser medida en centímetros (cm), metros (m), kilómetros (km), etcétera.
Desplazamiento es el cambio de posición representado por un vector que se traza desde el punto de inicio hasta el punto final.
El desplazamiento se expresa en las mismas unidades que en la distancia pero, ademas, debe anotarse su dirección y sentido.
La rapidez es una cantidad escalar y esta dada por la trayectoria recorrida en un tiempo determinado: RAPIDEZ= Trayectoria recorrida / tiempo
La rapidez media es la distancia total recorrida por el objeto, entre el tiempo total empleado para recorrerla: RAPIDEZ MEDIA= distancia total recorrida/ tiempo total empleado
La velocidad es una cantidad vectorial dada por el desplazamiento de un cuerpo por unidad de tiempo: VELOCIDAD= desplazamiento / tiempo
La formula para obtener la magnitud de la velocidad la representamos como:
v= d
t
La velocidad media es el desplazamiento total de un objeto dividido por el tiempo total empleado. VELOCIDAD MEDIA= desplazamiento total de los intervalos de tiempo / tiempo total La aceleracion es el cambio de velocidad por unidad de tiempo representada por la formula:
ACELERACIÓN = cambio de velocidad / intervalo de tiempo
La formula se representa por a= Δv donde Δt es el intervalo o cambio de tiempo y Δv= el cambio de
Δt
velocidad.
Sistemas de referencia absoluto y relativo
Para conocer si un objeto se encuentra en reposo o en algún tipo de movimiento, determinamos si cambia de posición respecto a un punto de referencia también llamado origen de coordenadas, que puede ser absoluto si ese punto de referencia no se mueve, o relativo si también se encuentra en movimiento respecto a otros sistemas de referencia.
Por lo general, utilizamos los ejes cartesianos "X", "Y" para marcar los cambios de posición de un objeto, como coordenadas respecto a un punto de referencia al que se le asigna la coordenada X=0 y Y=0 o representado como (0,0).
También es común emplear coordenadas geográficas,
Los movimientos se pueden presentar en una o mas dimensiones. En este curso solo estudiaremos movimiento en 2 dimensiones.
Cuando se estudia un objeto que cambia de posición con respecto a un origen en un tiempo determinado, pero lo hace no solo en una linea recta si no en un plano, se puede representar en dos ejes al mismo tiempo.
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME
Se presenta cuando los objetos que se mueven en un tramo recto determinado alcanzan una aceleración de cero; es decir, mantienen una velocidad constante en la que recorren distancias iguales en tiempos iguales. En estos casos la magnitud de la velocidad es igual a la de su rapidez.Muchos de estos movimientos se presentan en la vida cotidiana.
Algunos problemas en los que el movimiento tiene ciertos cambios de velocidad se pueden resolver con la velocidad promedio, si la aceleración es cero.
En otros movimientos se pueden presentar varios tramos, cada uno con una velocidad constante que se resuelven de forma individual.
Xi es la posición inicial del móvil respecto a un punto de referencia.
Xf es la posición final del móvil respecto a un punto de referencia
ti es el tiempo en el cual se tiene la posición inicial
tf es el tiempo en el cual se tiene la posición final
Xf es la posición final del móvil respecto a un punto de referencia
ti es el tiempo en el cual se tiene la posición inicial
tf es el tiempo en el cual se tiene la posición final
VÍDEO MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO
En este tipo de movimiento se presenta un cambio uniforme en la velocidad del movil. Es decir, tiene una aceleración que como cantidad vectoriales positiva cuando la velocidad aumenta en la dirección y sentido del movimiento, o negativa, cuando el objeto disminuye su velocidad.
En este tema utilizaremos la formula de aceleración constante:
a=_Vf - Vi_
t
Siendo:
a = aceleración
Vi = Velocidad inicial
Vf = Velocidad final
t = el tiempo inicial en que se lleva acabo el cambio de velocidad
VIDEO MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO
CAIDA LIBRE Y TIRO VERTICAL
Este tipo de movimiento es común cuando los objetos se lanzan de forma vertical hacia arriba o abajo y se llama CAÍDA LIBRE. Cuando los móviles se dejan caer y solo son afectados por la gravedad al acelerarse.
La aceleración de la gravedad terrestre esta dirigida hacia el centro del planeta, por lo que de forma vectorial se expresa como un valor negativo en el eje "Y".
El tiro vertical y la caída libre son prácticamente similares y, a diferencia del punto anterior donde analizamos el movimiento horizontal, consideramos en esta unidad que la aceleración vertical no cambiara para cada planeta.
En el caso de la tierra consideraremos un valor constante de g= 9.81 m/s2 para variaciones de altura no muy grandes.
Nuestras ecuaciones para resolver problemas de tiro vertical y caida libre tienen formulas similares a las del movimiento horizontal, solo que cambiamos el eje de referencia de "Y" y considerando el valor de la aceleración constante de a= -g obtenemos las formulas siguientes:
VÍDEO CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL
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