Cinematic A

CINEMÁTICACINEMÁTICA

FísicaFísica

FísicaFísica

La física estudia los fenómenos físicos: aquéllos en que las sustancias no modifican su composición ni se transforman en otras nuevas.

La cinemática es la parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos y las leyes que lo rigen

CONCEPTO DE CINEMÁTICA

Estudia las propiedades geométricas de las trayectorias que describen los cuerpos en movimiento mecánico, independientemente de la masa del cuerpo y de las fuerzas aplicadas.

1 . SISTEMA DE REFERENCIAPara describir y analizar el movimiento mecánico, es necesario asociar al observador un sistema de coordenadas cartesianas y un reloj (tiempo). A este conjunto se le denomina sistema de referencia.

2. MOVIMIENTO MECÁNICO

Es el cambio de posición que experimenta un cuerpo respecto de un sistema de referencia en el tiempo. Es decir, el movimiento mecánico es relativo.

Unidad didáctica 1: El Unidad didáctica 1: El MovimientoMovimiento

¿Qué es el movimiento?:¿Qué es el movimiento?:– Movimiento y reposoMovimiento y reposo– Trayectoria y desplazamientoTrayectoria y desplazamiento– Posición y distanciaPosición y distancia

Rapidez en el cambio de posición:Rapidez en el cambio de posición:– Velocidad media y velocidad Velocidad media y velocidad

instantáneainstantánea– Movimiento rectilíneo uniformeMovimiento rectilíneo uniforme Cambios de velocidad:Cambios de velocidad:– AceleraciónAceleración– Movimientos aceleradosMovimientos acelerados

1. 1. Qué es el movimiento.Qué es el movimiento. Movimiento y Movimiento y reposoreposo

Un cuerpo está en movimiento si cambia de posición con respecto al sistema de referencia; en caso contrario, está en reposo.

Sistema de referencia es un punto respecto al cual se describe el movimiento de un cuerpo.

3. 3. ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO MECÁNICOMECÁNICO

a) Móvil a) Móvil Es el cuerpo que cambia de Es el cuerpo que cambia de posición respecto de un sistema de posición respecto de un sistema de referencia. Si el cuerpo no cambia de referencia. Si el cuerpo no cambia de posición, se dice que está en reposo posición, se dice que está en reposo relativo.relativo.

Móvil es todo cuerpo capaz de desplazarse

Movimiento y reposoMovimiento y reposo

Actividades:1. Si observas la fotografía de un tren, ¿puedes

determinar si dicho tren está en reposo o en movimiento? ¿por qué?

2. Razona cómo es posible que un pasajero sentado en una butaca de un tren esté en reposo respecto al tren y al mismo tiempo en movimiento respecto a la estación.

Movimiento y reposoMovimiento y reposo

Trayectoria y desplazamientoTrayectoria y desplazamiento

b) Trayectoria: línea formada por los sucesivos puntos que ocupa un móvil durante su desplazamiento.

c) Desplazamiento entre dos puntos de la trayectoria es el vector que une ambos puntos.

Vector: segmento orientado que indica la dirección, el sentido y el valor del desplazamiento


La forma geométrica que describe la trayectoria de un móvil permite identificar distintos tipos de movimientos:

- Rectilíneo: como un ascensor- Circular: giro de un CD, rueda de automóvil.- Elíptico: traslación de la Tierra- Parabólico: pelota de tenis en un partido.


Actividades:

3. Un tren y un automóvil parten de Málaga hacia La Coruña. ¿Seguirán la misma trayectoria? ¿y el mismo desplazamiento? Razona la respuesta

4. Un automóvil se desplaza desde el punto A hasta el B por una carretera que tiene varias curvas. Representa la trayectoria y el desplazamiento.

5. Una persona recorre 10 metros en línea recta y luego retrocede hasta el punto de partida siguiendo la misma recta. ¿Cuánto vale el desplazamiento? ¿y la trayectoria?

6. ¿En qué caso la trayectoria y el desplazamiento coinciden?. Justifica la respuesta

Posición y distanciaPosición y distancia

d) Posición de un móvil es el punto de la trayectoria que ocupa en un momento determinado.

Mediante un vector de posición que une el origen del sistema de coordenadas con el punto P (posición)

Fijando un origen O e indicando la distancia s recorrida sobre la trayectoria


e) Distancia recorrida o recorrido en un intervalo de tiempo es la longitud, medida sobre la trayectoria, que existe entre las posiciones inicial y final del móvil en dicho intervalo de tiempo.

Se calcula restando las posiciones final e inicial, medidas sobre la trayectoria:

ΔS = s - s0


7. Desplazamiento: diferencia entre posición final e inicial en línea recta. Distancia: diferencia entre posición final e inicial medida sobre la trayectoria8. Entre 0 y 20 min: 500 m

Entre 20 y 40 min: 900 m

No, en el segundo caso ha ido más rápido pues ha recorrido más distancia en menos tiempo.

a) Velocidada) Velocidad: rapidez en cambio de : rapidez en cambio de posiciónposición

La velocidad de un móvil representa la rapidez con que éste cambia de posición.

Se calcula en el S.I.:

v (m/s) = Δs (m) / Δt (s)

4. MEDIDA DEL MOVIMIENTO4. MEDIDA DEL MOVIMIENTO

Velocidad Media e InstantáneaVelocidad Media e Instantánea

La velocidad media es el cociente entre la distancia recorrida por el móvil y el tiempo empleado en recorrerla.

La velocidad instantánea es la que tiene un móvil en un instante determinado.

EJEMPLO:Una mosca se traslada de la posición A (2;2) a la posición B(5; 6) en 0,02 segundo, siguiendo la trayectoria mostrada. Determinar la velocidad media entre A y B.

b) Rapidez Lineal (RL)b) Rapidez Lineal (RL)Es aquella magnitud física escalar que mide la rapidez del cambio de posición en función del recorrido. Se define como la relación entre el recorrido (e) y el intervalo de tiempo correspondiente.

Velocidad Media e InstantáneaVelocidad Media e Instantánea

5. MOVIMIENTO RECTILÍNEOEl móvil describe una trayectoria rectilínea respecto de un sistema de referencia.

En esta forma de movimiento, la distancia y el recorrido tienen el mismo módulo, en consecuencia el módulo de la velocidad media y la rapidez lineal tienen el mismo valor.

6. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (M.R.U.)Es aquel tipo de movimiento que tiene como trayectoria una línea recta, sobre el cual el móvil recorre distancias iguales en tiempos iguales. Se caracteriza por mantener su velocidad media constante en módulo, dirección y sentido, durante su movimiento.

Movimiento Rectilíneo Uniforme: MRUMovimiento Rectilíneo Uniforme: MRUUn móvil se desplaza con MRU cuando su trayectoria es una línea recta y su velocidad es constante. Es decir, módulo, dirección y sentido del vector velocidad no varían.

a) Velocidad (V)Es aquella magnitud física vectorial que mide la rapidez del cambio de posición respecto de un sistema de referencia. En consecuencia la velocidad tiene tres elementos: módulo, dirección y sentido. Al módulo de la velocidad también se le llama RAPIDEZ.

b) Desplazamiento (d)El desplazamiento que experimenta el móvil es directamente proporcional al tiempo transcurrido.

c) Tiempo de encuentro (Te)Si dos móviles inician su movimiento simultáneamente en sentidos opuestos, el tiempo de encuentro es:

d) Tiempo de alcance (Ta)Si dos móviles inician su movimiento simultáneamente en el mismo sentido, el tiempo de alcance es:

Movimiento Rectilíneo Uniforme: MRUMovimiento Rectilíneo Uniforme: MRU

Representación gráfica del MRU

Para visualizar las características del movimiento de un cuerpo lo representamos gráficamente:


Representación gráfica del MRU

Para visualizar las características del movimiento de un cuerpo lo representamos gráficamente: - Dibujamos unos ejes de

coordenadas: en abcisas (horizontal) representamos el tiempo y en ordenadas (vertical) la posición del móvil

- Relacionamos cada pareja de valores espacio-tiempo

- Unimos todos los puntos mediante una línea


Ecuación del MRU

Nos da la posición del móvil en cada momento.

Se obtiene a partir de la ecuación de la velocidad:


Posición (s)

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Espacio (m)

Tie

mp

o (

s)

Posición (m)

Tiempo (s)

0 0

75 5

150 10

225 15

300 20

375 25

450 30

Actividad para trabajar en excel


Posición (s)

0

10

20

30

40

50

0 20 40 60 80 100 120 140

Espacio (m)

Tie

mp

o (

s)

+ ActividadPosición

(m)Tiempo

(s)Velocidad (m/s)

0 0 0

27 10 2,7

58 20 2,9

87 30 2,9

116 40 2,9

Cinematic A

Documents

Transcript of Cinematic A