7. rapidez y velocidad media y sistema de referencia

COMPETENCIAS A DESARROLLARMOVIMIENTO EN UNA Y DOS DIMENSIONES

Identificar las variables del movimiento rectilíneo uniforme.Aplicar los conceptos de velocidad media y aceleración media en la solución de problemasIdentificar el movimiento uniformemente rectilíneo o movimiento uniformemente acelerado a cuerpos que se desplazan en una dimensión

Solucionar problemas aplicando las cinco ecuaciones del movimiento uniformemente acelerado

Resolver problemas de caída libreDescribir e interpretar el movimiento en dos dimensionesCalcular la posición, la velocidad, el alcance, la altura máxima y el tiempo de vuelo de proyectiles cuando se conoce la velocidad inicial y el ángulo de lanzamiento.

Analizar los gráficos de movimiento en una y dos dimensiones

Marcos de Referencia, sistemas de Coordenadas y Desplazamiento

Un marco de referencia es una entidad física, como un campo, una habitación o un vehículo en movimiento, a los cuales referimos la posición y el movimiento de objetos


A la posición de un punto en un marco de referencia recibe el nombre de sistemas de coordenadas.


Con mayor frecuencia se recurre a un sistema de referencia tridimensional: (x,y,z), Bidimensional: (x,y) ó a lo largo de un solo eje X o Y, o una dimensión.

Sistemas de Referencia

Cuerpos Puntuales o partícula material es un objeto que

consideramos sin tamaño, el cual puede tener movimiento

CONCLUSIONES

Desplazamiento

Es el cambio de posición de un cuerpo con respecto al origen; donde se incluye el signo del cambio. Es una cantidad escalar

En términos algebraicos:

if xxx

0xxx icialPosiciónInx

nalPosiciónFix

siciónCambioDePox

i

f

:

:

:

Trayectoria

La trayectoria es la línea que un móvil describe durante su movimiento

Según la Trayectoria, el movimiento puede ser:

Rectilíneo, Curvilíneo: circular, Elíptico y parabólico.

Distancia

La distancia recorrida por el objeto es la medida de la trayectoria. Es una cantidad escalar y se mide en el S.I en metros

Velocidad MediaEs el tiempo que tarda un cuerpo en realizar cierto desplazamiento.

Al calcular el cociente entre el desplazamiento total y el tiempo que tarda en recorrerlo, se obtiene la velocidad media v

t

xv

scurridoTiempoTran

entoDesplazamiediaVelocidadM

Ejemplo 1

Suponga que camina 45 metros en dirección recta a lo largo de una acera, luego da vuelta y recorre 25 metros en dirección opuesta; por último, se voltea otra vez y camina 37 metros en la dirección original y se detiene. ¿Cuál es su desplazamiento desde el punto de partida?

PlanSu trayecto está compuesto de tres segmentos, cada uno definido por su posición inicial y término de ese segmento. El desplazamiento total puede determinarse con la suma de los desplazamientos individuales.

Ejemplo 2

Un vehículo viaja, en una misma dirección, con una rapidez media de 40Km/h durante los primeros 15 minutos de su recorrido y de 30Km/h durante los otros 20 minutos. Calcular:

a) Distancia total recorridab) La rapidez media

PlanLa distancia total recorrida es la suma de las distancias recorridas en 15 minutos y 20 minutos. Identificamos las variables, realizamos conversiones, reemplazamos datos y despejamos x en la expresión:

Luego para hallar la rapidez media reemplazamos la distancia recorrida hallada en la expresión

Solución

Problema 1 para sustentar

Si un objeto recorre las mismas distancias en cada unidad sucesiva de tiempo, se dice que se mueve con rapidez constante.

RAPIDEZ Y VELOCIDAD

Por ejemplo, si un tren recorre 8 m de vía por cada segundo que se mueve, se dice que su rapidez constante de 8m/s. Ya sea que la rapidez sea constante o no, la rapidez media de un objeto en movimiento se define como:

Reemplazando por símbolosRecuerde que vIndica que es una magnitud escalar y representa un valor promedio para el espacio de tiempo t

Como rapidez media es la razón de una longitud a un intervalo de tiempo.

Unidades de Rapidez Media

Por tanto las unidades de millas por hora: mi/hPies por segundo: ft/s

Metros por segundo: m/s

Centímetros por segundo: cm/s

Un golfista logra un hoyo tres segundos después de que golpea la pelota. Si ésta viajó con una rapidez media de 0,8 m/s, ¿A qué distancia estaba el hoyo?

EJEMPLO

Identificamos las variables de rapidez media, distancia recorrida y tiempo transcurrido, luego tomamos la ecuación y despejamos x que es la distancia recorrida.

PLAN

SOLUCIÓN

st 3?xsmv /8.0

NOTA: Importante aclarar que la rapidez es una magnitud escalar

PROBLEMA 1 PARA SUSTENTAR

7. rapidez y velocidad media y sistema de referencia

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