Todos los objetos del universo cambian de posición con respecto a otros. Al hacerlo, recorren trayectorias con diferente rapidez. Desde un planeta hasta un átomo, todos los cuerpos y partículas manifiestan movimientos.
CINEMÁTICA
La rama de la física que estudia cómo es el movimiento, sin importar cuáles son las causan que lo provocan, se llama cinemática. Esta palabra deriva del vocablo griego kynema, que justamente significa "movimiento". Vulgarmente, decimos que algo se mueve cuando cambia de lugar.
¿QUÉ ES EL MOVIMIENTO?
El movimiento puede definirse como el cambio de posición de los cuerpos desde un punto de referencia. Al cuerpo que se mueve se le llama móvil.
Sin embargo, los cuerpos no se mueven solos, para que exista movimiento es necesario que se aplique una fuerza al objeto.
Conocer cómo se mueven los objetos ha permitido inventar muchas cosas útiles que facilitan la vida diaria de las personas.
La posición
En física, al lugar se lo llama posición. Se puede decir que un cuerpo se mueve cuando cambia su posición a medida que transcurre el tiempo. Pero la posición no se puede caracterizar solo cin una medida. Por ejemplo, para explicar cómo encontrar una plaza no basta con decir que está a cinco cuadras, debemos aclara hacia qué punto cardinal. Esta aclaración establece, además de una medida, una referencia para hallar la posición.
Análisis de una situación:
En el patio de una casa, una nena está mostrándole a su papá cómo aprendió a encestar la pelota dentro de un aro de básquet. Su padre está quieto, con la espalda apoyada sobre la pared del fondo, mirándola. La chica, en un momento, está lanzando la pelota a distancia; en el otro, está debajo del aro y, en otro, está corriendo en busca de la pelota que se le escapó.
Sistema de referencia:
En el ejemplo anterior, la chica cambia de posición respecto del aro de básquet. Este cuerpo quieto o en reposo que se tomó como referencia es lo que se llama punto fijo o sistema de referencia
Podemos decir entonces que un cuerpo cambia de lugar si se compara su ubicación con la de otro cuerpo al que se lo considera un punto fijo o sistema de referencia.
Movimiento relativo al sistema de referencia
Analicemos ahora otra situación cotidiana: un viaje en ómnibus. Una familia le hace señas al conductor de un autobús, este detiene el vehículo, el padre asciende, la mujer y la hija lo despiden desde la vereda. El hombre saca su pasaje y camina hacia el interior dentro del transporte, donde ya hay otras personas sentadas.
Se puede decir que un cuerpo puede estar moviéndose con respecto de otro y, a la vez, estar quieto con respecto de un tercero.
Los sistemas de coordenadas
Para indicar los cambios de posición de un cuerpo se pueden usar coordenadas.
Para poder ubicar una posición sobre una recta, por ejemplo el lugar en donde se halla un tren sobre la vía, hace falta un eje de coordenadas X. Será necesario elegir un origen de coordenadas (al que se le asigna posición = 0) y distinguir las posiciones a un lado y otro de dicho punto. Esto se hace asignando un signo al valor de la posición, positivo (+) a las posiciones que están a un lado y negativo (-) a las que están al otro lado. Así la mitad de la recta corresponderá a posiciones positivas y la otra mitad, a negativas. Para saber cuál es el signo que se asigna a cada mitad, se suele indicar una flecha del lado positivo.
Ejemplos: (ficha 39 punto 2)
*Un tren va de un lugar a otro por una vía, es decir que se mueve por una recta que se puede simbolizar con el eje de coordenadas X. Una estación determinada puede ser el cero. La posición del tren en cada instante queda determinada por una coordenada, el eje X con valor (+) o (-) según para donde vaya el tren.
* Si las posiciones que se quieren medir están en un plano, ya no alcanza con una sola coordenada, sino que son necesarias dos. Por ejemplo, para localizar en un instante determinado a un perro que se mueve en el plano del piso se necesitan dos coordenadas: los ejes X e Y.
* Cuando se quiere ubicar se mueve en el espacio -por ejemplo, un pájaro que vuela-, se necesitan tres coordenadas para poder señalar en donde se encuentra en un instante determinado: los ejes X; Y y Z.
El movimiento y las trayectorias
La naturaleza ha sido el modelo para que las personas imiten sus formas y diseñen mejores transportes.
Los animales vuelan y nadan porque en su cuerpo hay energía que se transforma para darles la fuerza necesaria y mover las alas o las aletas; las personas también tienen que aplicar fuerza cuando quieren mover algo.
Para empujar una caja por el pasillo del salón, es necesario empujarla con fuerza para arrastrarla.
Si la caja está pesada, se necesitará aplicar más fuerza y el cuerpo habrá empleado mayor cantidad de energía para moverla.
La fuerza es necesaria para empujar, para jalar o para detener algo que está en movimiento.
Análisis de una situación:
En el patio de una casa, una nena está mostrándole a su papá cómo aprendió a encestar la pelota dentro de un aro de básquet. Su padre está quieto, con la espalda apoyada sobre la pared del fondo, mirándola. La chica, en un momento, está lanzando la pelota a distancia; en el otro, está debajo del aro y, en otro, está corriendo en busca de la pelota que se le escapó.
Sistema de referencia:
En el ejemplo anterior, la chica cambia de posición respecto del aro de básquet. Este cuerpo quieto o en reposo que se tomó como referencia es lo que se llama punto fijo o sistema de referencia
Podemos decir entonces que un cuerpo cambia de lugar si se compara su ubicación con la de otro cuerpo al que se lo considera un punto fijo o sistema de referencia.
Movimiento relativo al sistema de referencia
Analicemos ahora otra situación cotidiana: un viaje en ómnibus. Una familia le hace señas al conductor de un autobús, este detiene el vehículo, el padre asciende, la mujer y la hija lo despiden desde la vereda. El hombre saca su pasaje y camina hacia el interior dentro del transporte, donde ya hay otras personas sentadas.
Se puede decir que un cuerpo puede estar moviéndose con respecto de otro y, a la vez, estar quieto con respecto de un tercero.
Los sistemas de coordenadas
Para indicar los cambios de posición de un cuerpo se pueden usar coordenadas.
Para poder ubicar una posición sobre una recta, por ejemplo el lugar en donde se halla un tren sobre la vía, hace falta un eje de coordenadas X. Será necesario elegir un origen de coordenadas (al que se le asigna posición = 0) y distinguir las posiciones a un lado y otro de dicho punto. Esto se hace asignando un signo al valor de la posición, positivo (+) a las posiciones que están a un lado y negativo (-) a las que están al otro lado. Así la mitad de la recta corresponderá a posiciones positivas y la otra mitad, a negativas. Para saber cuál es el signo que se asigna a cada mitad, se suele indicar una flecha del lado positivo.
Ejemplos: (ficha 39 punto 2)
*Un tren va de un lugar a otro por una vía, es decir que se mueve por una recta que se puede simbolizar con el eje de coordenadas X. Una estación determinada puede ser el cero. La posición del tren en cada instante queda determinada por una coordenada, el eje X con valor (+) o (-) según para donde vaya el tren.
* Si las posiciones que se quieren medir están en un plano, ya no alcanza con una sola coordenada, sino que son necesarias dos. Por ejemplo, para localizar en un instante determinado a un perro que se mueve en el plano del piso se necesitan dos coordenadas: los ejes X e Y.
* Cuando se quiere ubicar se mueve en el espacio -por ejemplo, un pájaro que vuela-, se necesitan tres coordenadas para poder señalar en donde se encuentra en un instante determinado: los ejes X; Y y Z.
El movimiento y las trayectorias
La naturaleza ha sido el modelo para que las personas imiten sus formas y diseñen mejores transportes.
Los animales vuelan y nadan porque en su cuerpo hay energía que se transforma para darles la fuerza necesaria y mover las alas o las aletas; las personas también tienen que aplicar fuerza cuando quieren mover algo.
Para empujar una caja por el pasillo del salón, es necesario empujarla con fuerza para arrastrarla.
Si la caja está pesada, se necesitará aplicar más fuerza y el cuerpo habrá empleado mayor cantidad de energía para moverla.
La fuerza es necesaria para empujar, para jalar o para detener algo que está en movimiento.
http://www.youtube.com/watch?v=HJcZgID3aR0
TRAYECTORIA Y DISTANCIA: (SIGUE EL ENLACE)
http://descubriendomientorno.wordpress.com/p-movimiento-trayectoria-distancia-y-tiempo-und-4/
Dos características del movimiento son el tipo de recorrido que realiza el cuerpo que se mueve y la modificación de la posición. En ciencias, la primera se denomina trayectoria y la segunda, distancia.
http://fisicamacaj.files.wordpress.com/2011/11/fisica.gif (IMAGEN)
http://www.youtube.com/watch?v=7J0jok45phE (VIDEO)
Con trayectorias diversas
La trayectoria recorrida se refiere al camino que sigue un cuerpo al ir cambiando de posición durante su movimiento.
1.
TRAYECTORIA- DISTANCIA
Las distancias recorridas
Cuando un cuerpo se mueve, se produce un cambio de posición, es decir que va desde un lugar o posición inicial a otro lugar o posición final. A ese cambio de posición se lo llama distancia.
Ejemplo: un niño vive en una casa que se encuentra a tres cuadras del colegio donde estudia. Su casa se toma como punto fijo, o cero del sistema de referencias, y la distancia que recorre para ir desde su casa a la escuela, es decir, la medida del segmento entre el colegio (posición final) y la casa (posición inicial), es de tres cuadras. Si ahora el niño realiza el movimiento inverso desde el colegio a su casa, se toma como punto fijo o cero del sistema de referencias el colegio; pero la distancia entre el colegio (posición inicial) y la casa (posición final) es la misma: tres cuadras.
La distancia entre dos posiciones de un movimiento siempre es la misma, aunque las posiciones sean distintas de acuerdo con el sistema de referencia elegido.
LA RAPIDEZ Y SUS CAMBIOS
Según el tiempo que el móvil o cuerpo en movimiento emplee en ir de un lugar a otro, puede recorrer una misma distancia, más rápido o más lentamente. Cuando un cuerpo cambia su rapidez se dice que se acelera.
Relación entre distancia y tiempo (para ficha 41)
Cuando un cuerpo se mueve, varía su posición a medida que transcurre el tiempo. A la relación entre variación de posición o distancia recorrida y el tiempo transcurrido se llama rapidez.
La posición es una magnitud cuya unidad puede ser, entre otras: el centímetro, el metro o el kilómetro, y el tiempo es otra magnitud cuyas unidades más comunes son las horas, los minutos, y los segundos. La rapidez (r) se calcula como el cociente entre la distancia recorrida (d) y el tiempo empleado en recorrerla (t); es decir: r = d / t; debido a esto, lleva como unidades el cociente entre las unidades de distancia y tiempo que se han utilizado para medir esas magnitudes.
Generalmente se utiliza m/s (metro sobre segundo) o km/h (kilómetro sobre hora); aunque según la situación se pueden usar otras unidades, como mm/s (milímetro sobre segundo). En el lenguaje cotidiano, cuando hablamos con las unidades de la rapidez, en lugar de decir: "metro sobre segundo" o"dividido por segundo", directamente usamos "metro por segundo".
RAPIDEZ
Un objeto en movimiento recorre una cierta distancia en un tiempo determinado. Un auto, por ejemplo, recorre un cierto número de kilómetros en una hora. La rapidez es una medida de que tán aprisa se mueve un objeto . Es la razón de cambio a la que se recorre la distancia. Recuerda que la expresión razón de cambio indica que estamos dividiendo alguna cantidad entre el tiempo. La rapidez se mide siempre en términos de una unidad de distancia divida entre una unidad de tiempo. La rapidez se define como la distancia recorrida por unidad de tiempo. Aqui la palabra "por" significa "dividido entre".
El guepardo es el animal terrestre más veloz para recorrer distancia de menos de 500 metros, y es capaz de alcanzar una rapidez máxima de 100 km/h
Cualquer combinación de unidades de distancia y de tiempo que sean útiles y convenientes son válidas para describir una rapidez. Millas por hora (mi/h), kilómteros por hora (km/h), centímetros por día (quizá la rapidez de un caracol en fermo) o años luz por siglo son todas ellas unidades válidas de rapidez. La diagonal (/) se lee como "por". En este tema usaremos principalmente la unidad de metros por segundo (m/s).
TRAYECTORIA Y DISTANCIA: (SIGUE EL ENLACE)
http://descubriendomientorno.wordpress.com/p-movimiento-trayectoria-distancia-y-tiempo-und-4/
Dos características del movimiento son el tipo de recorrido que realiza el cuerpo que se mueve y la modificación de la posición. En ciencias, la primera se denomina trayectoria y la segunda, distancia.
http://fisicamacaj.files.wordpress.com/2011/11/fisica.gif (IMAGEN)
http://www.youtube.com/watch?v=7J0jok45phE (VIDEO)
Con trayectorias diversas
Cuando un cuerpo se mueve, cambia de lugar con respecto a un sistema de referencia fijo. Si unimos con un trazo las posiciones que ocupò el cuerpo mientras transcurría el tiempo, surge una línea, que es el recorrido del móvil. Esa línea imaginaria que une las posiciones que fue ocupando el cuerpo mientras transcurría el tiempo se llama trayectoria.
Las trayectorias pueden ser:
* Sencilla: es la de un auto en una carretera que siempre avance en línea recta o que haya hecho algunas curvas.
*Compleja: es el vuelo de una mosca o de un mosquito, que en un pequeño espacio va y viene, sube y baja; de modo que si dibujamos la línea correspondiente aparecen rulos y entrecruzamientos.
Las trayectorias pueden ser abiertas o lineales, como la de un tren entre dos estaciones, o cerradas, aquellas que encierran una figura como la que describen los autos en una pista de carreras. La trayectoria total de un cuerpo o una porción de ella puede ser recta o curva. Cuando son curvas, se las suele denominar con el nombre de la figura que describe el móvil.
TIPOS DE TRAYECTORIAS SIMPLES Y COMUNES
Cuando un cuerpo se mueve recorre un línea que puede ser recta o curva. Esa línea se llama TRAYECTORIA.
La trayectoria recorrida se refiere al camino que sigue un cuerpo al ir cambiando de posición durante su movimiento.
Como los movimientos no son iguales y siguen diferentes caminos o trayectorias, éstas también puede ser de varios tipos:
1.
Movimiento con Trayectoria rectilínea:
El cuerpo sigue una línea recta durante su movimiento, los cuerpos que tienen este tipo de movimiento se dice tienen un movimiento rectilíneo, por ejemplo: la caída de un objeto, caminar en línea recta, etc.:
2. Movimientos con Trayectoria curvilínea:
El cuerpo sigue una curva continua y puede ser de varios tipos:a) Movimiento con Trayectoria circular:
El cuerpo se desplaza dibujando una circunferencia en su movimiento, por ejemplo, un reloj, la rueda de la fortuna, una licuadora, un ventilador, etc.
b) Movimiento con Trayectoria parabólica:
El cuerpo sigue une parábola durante su movimiento, por ejemplo el lanzamiento de una bala, una pelota, etc.
c) Movimiento con Trayectoria elíptica:
El cuerpo que se mueve describe una forma llama elipse, por ejemplo: el movimiento de los planetas alrededor del sol, etc.
d) Movimiento con Trayectoria oscilatoria o vibratoria:
El cuerpo se mueve en oscilaciones o vibraciones en torno a un punto de equilibrio, por ejemplo: un resorte, un péndulo, un sismo, la fuente vibratoria del sonido de un tambor, una ola, etc.
3. Movimiento con Trayectoria errática:
Cuando el movimiento es imprevisible, la trayectoria también lo es y su forma geométrica resulta muy irregular, no se sabe con seguridad cuál será la trayectoria, por ejemplo: el vuelo de una mariposa, niños jugando, etc.
TRAYECTORIA- DISTANCIA
Las distancias recorridas
Cuando un cuerpo se mueve, se produce un cambio de posición, es decir que va desde un lugar o posición inicial a otro lugar o posición final. A ese cambio de posición se lo llama distancia.
Ejemplo: un niño vive en una casa que se encuentra a tres cuadras del colegio donde estudia. Su casa se toma como punto fijo, o cero del sistema de referencias, y la distancia que recorre para ir desde su casa a la escuela, es decir, la medida del segmento entre el colegio (posición final) y la casa (posición inicial), es de tres cuadras. Si ahora el niño realiza el movimiento inverso desde el colegio a su casa, se toma como punto fijo o cero del sistema de referencias el colegio; pero la distancia entre el colegio (posición inicial) y la casa (posición final) es la misma: tres cuadras.
La distancia entre dos posiciones de un movimiento siempre es la misma, aunque las posiciones sean distintas de acuerdo con el sistema de referencia elegido.
LA RAPIDEZ Y SUS CAMBIOS
Según el tiempo que el móvil o cuerpo en movimiento emplee en ir de un lugar a otro, puede recorrer una misma distancia, más rápido o más lentamente. Cuando un cuerpo cambia su rapidez se dice que se acelera.
Relación entre distancia y tiempo (para ficha 41)
Cuando un cuerpo se mueve, varía su posición a medida que transcurre el tiempo. A la relación entre variación de posición o distancia recorrida y el tiempo transcurrido se llama rapidez.
La posición es una magnitud cuya unidad puede ser, entre otras: el centímetro, el metro o el kilómetro, y el tiempo es otra magnitud cuyas unidades más comunes son las horas, los minutos, y los segundos. La rapidez (r) se calcula como el cociente entre la distancia recorrida (d) y el tiempo empleado en recorrerla (t); es decir: r = d / t; debido a esto, lleva como unidades el cociente entre las unidades de distancia y tiempo que se han utilizado para medir esas magnitudes.
Generalmente se utiliza m/s (metro sobre segundo) o km/h (kilómetro sobre hora); aunque según la situación se pueden usar otras unidades, como mm/s (milímetro sobre segundo). En el lenguaje cotidiano, cuando hablamos con las unidades de la rapidez, en lugar de decir: "metro sobre segundo" o"dividido por segundo", directamente usamos "metro por segundo".
RAPIDEZ
Un objeto en movimiento recorre una cierta distancia en un tiempo determinado. Un auto, por ejemplo, recorre un cierto número de kilómetros en una hora. La rapidez es una medida de que tán aprisa se mueve un objeto . Es la razón de cambio a la que se recorre la distancia. Recuerda que la expresión razón de cambio indica que estamos dividiendo alguna cantidad entre el tiempo. La rapidez se mide siempre en términos de una unidad de distancia divida entre una unidad de tiempo. La rapidez se define como la distancia recorrida por unidad de tiempo. Aqui la palabra "por" significa "dividido entre".
El guepardo es el animal terrestre más veloz para recorrer distancia de menos de 500 metros, y es capaz de alcanzar una rapidez máxima de 100 km/h
Cualquer combinación de unidades de distancia y de tiempo que sean útiles y convenientes son válidas para describir una rapidez. Millas por hora (mi/h), kilómteros por hora (km/h), centímetros por día (quizá la rapidez de un caracol en fermo) o años luz por siglo son todas ellas unidades válidas de rapidez. La diagonal (/) se lee como "por". En este tema usaremos principalmente la unidad de metros por segundo (m/s).
Rapidez instantánea
Un auto no se desplaza siempre con la misma rapidez. Un auto puede recorrer una calle a 50km/h, reducir su velocidad a 0 km/h en un semáforo y luego aumentarla a sólo 30 km/h a causa del tráfico. Se puede saber la rápidez del vehículo en cualquier momento mirando el velocímetro del mismo. La rapidez en cualquer instante se conoce como rapidez instantánea. Un auto que viaja a 50km/h puede quizá mantener esa rapidedez durante un minuto. Si el auto continuara a esa rapidez durante una hora completa recorrería 50km. Si la conservara sólo durante media hora recorrería únicamente la mitad de esa distancia, es decir, 25 km. En un minuto el auto recorrería menos de 1km.
El velocímetro de un auto proporciona lecturas de rapidez instantáneas en mi/h y en km/h. Los odómetros indican las distancias en kilómetros
Un auto no se desplaza siempre con la misma rapidez. Un auto puede recorrer una calle a 50km/h, reducir su velocidad a 0 km/h en un semáforo y luego aumentarla a sólo 30 km/h a causa del tráfico. Se puede saber la rápidez del vehículo en cualquier momento mirando el velocímetro del mismo. La rapidez en cualquer instante se conoce como rapidez instantánea. Un auto que viaja a 50km/h puede quizá mantener esa rapidedez durante un minuto. Si el auto continuara a esa rapidez durante una hora completa recorrería 50km. Si la conservara sólo durante media hora recorrería únicamente la mitad de esa distancia, es decir, 25 km. En un minuto el auto recorrería menos de 1km.
El velocímetro de un auto proporciona lecturas de rapidez instantáneas en mi/h y en km/h. Los odómetros indican las distancias en kilómetros
Rapidez Promedio
Cuando alguien planea realizar un viaje en un auto, a menudo le interesa saber cuánto tiempo le tomará recorrer cierta distancia. Desde luego, el auto no viajará con la misma rapidez durante todo el recorrido. Al conductor sólo le interes a la rapidez promedio para la totalidad del proyecto. La rapidez promedio se define como sigue:
rapidez promedio = distancia total recorrida / intervalo de tiempo
La rapidez promedio se calcula con facilidad. Por ejemplo, si recorremos una distancia de 60 kilómetros en un tiempo de 1 hora, decimos que nuestra rapidez promedio es de 60 kilómetros por hora (60 km/h). O bien, si recorremos 240 kilómetros en 4 horas veremos que:
rapidez promedio = distancia total recorrida / intervalo de tiempo = 240km/4h = 60 km/h
Observa que cuando la distancia en kilómetros (km) se divide entre un tiempo en horas (h), la respuesta se obtiene en kilómetros por hora (km/h). Puesto que la rapidez promedio es la distancia recorrida divida entre el tiempo total del viaje, no indica las vriacione de rapidez que pueden ocurrir durante el trayecto. En la práctica experimentamos diversas rapideces en la mayoría de nuestros viajes, de modo que la rapidez promedio suele ser muy diferente de la rapidez instantánea. Ya sea que hablemos de rapidez promedio o de rapidez instantánea, nos referimos a la razón de cambio a la cual se recorre una distancia .
PREGUNTAS
1. El velocímetro de un automóvil tiene también un odómetro que registra la distancia recorrida.
Si la lectura del odómetro es cero al comienzo de un viaje y 35 km media hora más tarde, ¿cuál es la rapidez promedio?
¿ Sería posible alcanzar esta rapidez promedio sin que la indicación del velocímetro exceda de 70 km/h?
2. Si un leopardo es capaz de mantener una rapidez constante de 25m/s, recorrerá 25 metros cada segundo. En estas condiciones, ¿ qué distancia recorrerá en 10 segundos? ¿En 1 minuto?
Velocidad
En el lenguaje cotidiano empleamos las palabras rapidez y velocidad de manera indistinta. En física hacemos una distinción entre ellas. De manera muy sencilla, la diferencia es que la velocidad es una rapidez en una dirección determimanda. Cuando decimos que un auto viaja a 60 km/hora estamos indicando su rapidez. Pero si decimos que un auto se desplaza a 60 km/h hacia el norte estamos especificando su velocidad. La rapidez describe qué tan aprisa se desplaza un objeto; la velocidad nos dice que tan aprisa lo hace y en que dirección.
La rapidez es el módulo del vector velocidad, mientras que la velocidad nos indica las cuatro caracterísicas de un vector
PREGUNTA
El velocímetro de un auto que viaja hacia el norte indica 60 km/h. El vehículo adelanta a otro auto que viaja hacia el Sur a 60 km/h. ¿ Tienen ambos vehículos la misma rapidez? ¿Tienen la misma velocidad?
De la definición de velocidad se deduce se deduce que para tener una velocidad constante se requiere que tanto la rapidez como la dirección sean constantes. Rapidez constante significa que el movimiento conserva la misma rapidez, es decir, el objeto no se mueve ni más aprisa ni más lentamente. Dirección constante significa que el movimiento sigue una línea recta: la trayectoria del objeto no se curva. El movimiento a velocidad constante es un movimiento en línea recta y con rapidez constante .
Un cuerpo que se mueve en una trayectoria circular puede tener rapidez constante, pero no velocidad constante, ya que la dirección del movimiento cambia a cada instante.
VELOCIDAD VARIABLE
Si la rapidez o la dirección (o ambas) cambian, entonces, la velocidad cambia. No es lo mismo rapidez constante que velocidad constante. Si un cuerpo se desplaza con rapidez constante a lo largo de una trayectoria curva, por ejemplo, no se mueve a velocidad constante porque su dirección cambia a cada instante.
Un auto tiene tres mandos que sirven para cambiar la velocidad. Uno es el acelerador, que se usa para mantener o aumentar la rapidez. El segundo es el freno, que sirve para reducir la rapidez. El tercero es el volante, con la cual se modifica la dirección.
Cuando alguien planea realizar un viaje en un auto, a menudo le interesa saber cuánto tiempo le tomará recorrer cierta distancia. Desde luego, el auto no viajará con la misma rapidez durante todo el recorrido. Al conductor sólo le interes a la rapidez promedio para la totalidad del proyecto. La rapidez promedio se define como sigue:
rapidez promedio = distancia total recorrida / intervalo de tiempo
La rapidez promedio se calcula con facilidad. Por ejemplo, si recorremos una distancia de 60 kilómetros en un tiempo de 1 hora, decimos que nuestra rapidez promedio es de 60 kilómetros por hora (60 km/h). O bien, si recorremos 240 kilómetros en 4 horas veremos que:
rapidez promedio = distancia total recorrida / intervalo de tiempo = 240km/4h = 60 km/h
Observa que cuando la distancia en kilómetros (km) se divide entre un tiempo en horas (h), la respuesta se obtiene en kilómetros por hora (km/h). Puesto que la rapidez promedio es la distancia recorrida divida entre el tiempo total del viaje, no indica las vriacione de rapidez que pueden ocurrir durante el trayecto. En la práctica experimentamos diversas rapideces en la mayoría de nuestros viajes, de modo que la rapidez promedio suele ser muy diferente de la rapidez instantánea. Ya sea que hablemos de rapidez promedio o de rapidez instantánea, nos referimos a la razón de cambio a la cual se recorre una distancia .
PREGUNTAS
1. El velocímetro de un automóvil tiene también un odómetro que registra la distancia recorrida.
Si la lectura del odómetro es cero al comienzo de un viaje y 35 km media hora más tarde, ¿cuál es la rapidez promedio?
¿ Sería posible alcanzar esta rapidez promedio sin que la indicación del velocímetro exceda de 70 km/h?
2. Si un leopardo es capaz de mantener una rapidez constante de 25m/s, recorrerá 25 metros cada segundo. En estas condiciones, ¿ qué distancia recorrerá en 10 segundos? ¿En 1 minuto?
Velocidad
En el lenguaje cotidiano empleamos las palabras rapidez y velocidad de manera indistinta. En física hacemos una distinción entre ellas. De manera muy sencilla, la diferencia es que la velocidad es una rapidez en una dirección determimanda. Cuando decimos que un auto viaja a 60 km/hora estamos indicando su rapidez. Pero si decimos que un auto se desplaza a 60 km/h hacia el norte estamos especificando su velocidad. La rapidez describe qué tan aprisa se desplaza un objeto; la velocidad nos dice que tan aprisa lo hace y en que dirección.
La rapidez es el módulo del vector velocidad, mientras que la velocidad nos indica las cuatro caracterísicas de un vector
PREGUNTA
El velocímetro de un auto que viaja hacia el norte indica 60 km/h. El vehículo adelanta a otro auto que viaja hacia el Sur a 60 km/h. ¿ Tienen ambos vehículos la misma rapidez? ¿Tienen la misma velocidad?
VELOCIDAD CONSTANTE
De la definición de velocidad se deduce se deduce que para tener una velocidad constante se requiere que tanto la rapidez como la dirección sean constantes. Rapidez constante significa que el movimiento conserva la misma rapidez, es decir, el objeto no se mueve ni más aprisa ni más lentamente. Dirección constante significa que el movimiento sigue una línea recta: la trayectoria del objeto no se curva. El movimiento a velocidad constante es un movimiento en línea recta y con rapidez constante .
Un cuerpo que se mueve en una trayectoria circular puede tener rapidez constante, pero no velocidad constante, ya que la dirección del movimiento cambia a cada instante.
VELOCIDAD VARIABLE
Si la rapidez o la dirección (o ambas) cambian, entonces, la velocidad cambia. No es lo mismo rapidez constante que velocidad constante. Si un cuerpo se desplaza con rapidez constante a lo largo de una trayectoria curva, por ejemplo, no se mueve a velocidad constante porque su dirección cambia a cada instante.
Un auto tiene tres mandos que sirven para cambiar la velocidad. Uno es el acelerador, que se usa para mantener o aumentar la rapidez. El segundo es el freno, que sirve para reducir la rapidez. El tercero es el volante, con la cual se modifica la dirección.
ACELERACION
Podemos modificar el estado de movimiento de un objeto cambiando su rapidez, su dirección de movimiento, o ambas cosas. cualquiera de estos cambios constituye un cambio de velocidad. En ocasiones nos interesa saber que tan aprisa cambia la velocidad. Un conductor que quiere adelantar a otro auto en una carretera de dos carriles desearía ser capaz de aumentar su rapidez y adelantarlo en el menor tiempo posible. La razón de cambio de la velocidad se conoce como aceleración aceleración. Puesto que la aceleración es una razón de cambio, es una medida de cómo cambia la velocidad respecto al tiempo.
aceleración = cambio de velocidad / intervalo de tiempo
Todos conocemos bien los efectos de la aceleración en un automóvil. Si el conductor oprime el pedal que, adecuadamente se llama acelerador, los pasajeros experiementan entonces una aceleración y sienten una presión que los empujan hacia los asientos. La definicón de la aceleración es el cambio. Siempre que cambiamos el estado de movimiento estamos acelerando. Un auto con una buena aceleración es capaz de cambiar su velocidad rápidamente. Un vehículo que puede pasar de cero a 60 Km/h en 5 segundos tiene una aceleración mayor que otro auto que pasa de cero a 80 km/h en 10 segundos. Así pues, tener buena aceleración significa ser capaz de cambiar de velocidad en un tiempo corto y no se refiere a que tan rápido se mueve un objeto.
Un automóvil acelera siempre que se produce un cambio en su estado de movimiento
En física el término aceleración se aplica tanto a los aumentos como a las dismninuciones de rapidez. Los frenos de una auto pueden producir grandes aceleraciones retardantes. Los frenos de un auto pueden producir grandes aceleraciones retardantes, esto es, pueden producir un gran decremnto por segundo de su rapidez. A esto se le suele llamar desaceleración o aceleración negativa. Experimentamos una desaceleración cuando el conductor del autobús o un auto aplica los frenos de improviso y tendemos a inclinarnos hacia adelante.
El término aceleración se aplica tanto a cambios de rapidez como a cambios de dirección. Si recorres una curva con una rapidez constante de 50 km/h, sientes los efectos de la aceleración como una tendencia a inclinarte hacia el exterior de la curva. Puedes recorrer la curva con rapidez constante, pero tu velocidad, pero tu velocidad no es constante porque tu dirección cambia a cada instante. Tu estado de movimiento cambia; es decir, estás acelerando. Ahora puedes ver por qué es importante distinguir entre rapidez y velocidad, y por qué la aceleración se define como una razón de cambio de velocidad, no de rapidez. La aceleración, como la velocidad es direccional. Si modificamos la rapidez o la dirección, o ambas cambiamos de velocidad y aceleramos.
Cuando se estudia los movimientos rectilíneos es común emplear la palabra rapidez y velocidad de manera indistinta. Cuando la dirección no cambia, la aceleración se puede expresar como la razón de cambio de la rapidez .
ACELERACION (A LO LARGO DE UNA LÍNEA RECTA) = CAMBIO DE RAPIDEZ / INTERVALO DE TIEMPO
La rapidez y la velocidad se miden en unidades de distancia por tiempo. Las unidades de aceleración son un poco más complicadas. Puesto que la aceleración es el cambio de velocidad o de rapidez por intervalo de tiempo, se expresa en unidades de velocidad entre tiempo.
Si aumentamos nuestra rapidez, sin cambiar de dirección, de cero a 10 km/h en 1 segundo, nuestro cambio de velocidad es de 10 km/h en un intervalo de tiempo de 1 segundo. Nuestra aceleración, a lo largo de una línea recta, es entonces
aceleración = cambio de rapidez /intervalo de tiempo=10 km/h / 1s = 10 km/h.s
La aceleración es de 10 km/h.s (que se lee "10 kilómetros por hora-segundo"). Observa que la unidad de tiempo aparece dos veces: una vez por la unidad de rapidez y otra más por el intervalo de tiempo en el cual cambia la rapidez .
Podemos modificar el estado de movimiento de un objeto cambiando su rapidez, su dirección de movimiento, o ambas cosas. cualquiera de estos cambios constituye un cambio de velocidad. En ocasiones nos interesa saber que tan aprisa cambia la velocidad. Un conductor que quiere adelantar a otro auto en una carretera de dos carriles desearía ser capaz de aumentar su rapidez y adelantarlo en el menor tiempo posible. La razón de cambio de la velocidad se conoce como aceleración aceleración. Puesto que la aceleración es una razón de cambio, es una medida de cómo cambia la velocidad respecto al tiempo.
aceleración = cambio de velocidad / intervalo de tiempo
Todos conocemos bien los efectos de la aceleración en un automóvil. Si el conductor oprime el pedal que, adecuadamente se llama acelerador, los pasajeros experiementan entonces una aceleración y sienten una presión que los empujan hacia los asientos. La definicón de la aceleración es el cambio. Siempre que cambiamos el estado de movimiento estamos acelerando. Un auto con una buena aceleración es capaz de cambiar su velocidad rápidamente. Un vehículo que puede pasar de cero a 60 Km/h en 5 segundos tiene una aceleración mayor que otro auto que pasa de cero a 80 km/h en 10 segundos. Así pues, tener buena aceleración significa ser capaz de cambiar de velocidad en un tiempo corto y no se refiere a que tan rápido se mueve un objeto.
Un automóvil acelera siempre que se produce un cambio en su estado de movimiento
En física el término aceleración se aplica tanto a los aumentos como a las dismninuciones de rapidez. Los frenos de una auto pueden producir grandes aceleraciones retardantes. Los frenos de un auto pueden producir grandes aceleraciones retardantes, esto es, pueden producir un gran decremnto por segundo de su rapidez. A esto se le suele llamar desaceleración o aceleración negativa. Experimentamos una desaceleración cuando el conductor del autobús o un auto aplica los frenos de improviso y tendemos a inclinarnos hacia adelante.
El término aceleración se aplica tanto a cambios de rapidez como a cambios de dirección. Si recorres una curva con una rapidez constante de 50 km/h, sientes los efectos de la aceleración como una tendencia a inclinarte hacia el exterior de la curva. Puedes recorrer la curva con rapidez constante, pero tu velocidad, pero tu velocidad no es constante porque tu dirección cambia a cada instante. Tu estado de movimiento cambia; es decir, estás acelerando. Ahora puedes ver por qué es importante distinguir entre rapidez y velocidad, y por qué la aceleración se define como una razón de cambio de velocidad, no de rapidez. La aceleración, como la velocidad es direccional. Si modificamos la rapidez o la dirección, o ambas cambiamos de velocidad y aceleramos.
Cuando se estudia los movimientos rectilíneos es común emplear la palabra rapidez y velocidad de manera indistinta. Cuando la dirección no cambia, la aceleración se puede expresar como la razón de cambio de la rapidez .
ACELERACION (A LO LARGO DE UNA LÍNEA RECTA) = CAMBIO DE RAPIDEZ / INTERVALO DE TIEMPO
La rapidez y la velocidad se miden en unidades de distancia por tiempo. Las unidades de aceleración son un poco más complicadas. Puesto que la aceleración es el cambio de velocidad o de rapidez por intervalo de tiempo, se expresa en unidades de velocidad entre tiempo.
Si aumentamos nuestra rapidez, sin cambiar de dirección, de cero a 10 km/h en 1 segundo, nuestro cambio de velocidad es de 10 km/h en un intervalo de tiempo de 1 segundo. Nuestra aceleración, a lo largo de una línea recta, es entonces
aceleración = cambio de rapidez /intervalo de tiempo=10 km/h / 1s = 10 km/h.s
La aceleración es de 10 km/h.s (que se lee "10 kilómetros por hora-segundo"). Observa que la unidad de tiempo aparece dos veces: una vez por la unidad de rapidez y otra más por el intervalo de tiempo en el cual cambia la rapidez .
PREGUNTAS
1. Supón que un automóvil que se desplaza en línea recta aumenta de manera constante su rapidez cada segundo, primero de 35 a 40 km/h, después de 40 km a 45 km/h . ¿ Cuál es su aceleración?
2. En 5 segundos un auto que avanza en línea recta aumenta aumenta su rapidez de 50 km/h a 65 km/h, en tanto que un camión pasa del reposo a 15 km/h en línea recta. ¿ Cuál vehículo experimenta una aceleración mayor? ¿ Cuál es la aceleración de cada vehículo?
GRAVEDAD
1. Supón que un automóvil que se desplaza en línea recta aumenta de manera constante su rapidez cada segundo, primero de 35 a 40 km/h, después de 40 km a 45 km/h . ¿ Cuál es su aceleración?
2. En 5 segundos un auto que avanza en línea recta aumenta aumenta su rapidez de 50 km/h a 65 km/h, en tanto que un camión pasa del reposo a 15 km/h en línea recta. ¿ Cuál vehículo experimenta una aceleración mayor? ¿ Cuál es la aceleración de cada vehículo?
GRAVEDAD
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EN POCAS PALABRAS
*La velocidad de aceleración de la gravedad está determinada por la masa terrestre.
*En situaciones de vacío una plomada caerá a la misma velocidad que un papel.
*La aceleración de la gravedad no está determinada por la densidad de los cuerpos.
LOS MOVIMIENTOS
El movimiento es un fenómeno universal. Muy lejos de nosotros, se mueven las estrellase, incluso, se separan las galaxias. Junto con nosotros, gira la Tierra alrededor del Sol y sobre sí misma. Y, sin que intercedamos en ello, en el interior de nuestro cuerpo, y en el de todos los seres vivos, fluyen las sustancias.
La rotación terrestre
Es el movimiento circular que realiza la Tierra sobre sí misma. La velocidad de rotación depende de la latitud considerada.
La traslación terrestre
Es el movimiento que realiza la Tierra girando alrededor del Sol. Su velocidad es de 30 km/seg. Su trayectoria alrededor del Sol u órbita es una elipse.
Las coordenadas terrestres
Se usan para ubicar un punto sobre la Tierra. Es una proyección plana de la superficie terrestre, paralelos y meridianos forman una cuadrícula y cada punto dentro de esa cuadrícula queda determinado por un par de coordenadas.
LOS MOVIMIENTOS
El movimiento es un fenómeno universal. Muy lejos de nosotros, se mueven las estrellase, incluso, se separan las galaxias. Junto con nosotros, gira la Tierra alrededor del Sol y sobre sí misma. Y, sin que intercedamos en ello, en el interior de nuestro cuerpo, y en el de todos los seres vivos, fluyen las sustancias.
La rotación terrestre
Es el movimiento circular que realiza la Tierra sobre sí misma. La velocidad de rotación depende de la latitud considerada.
La traslación terrestre
Es el movimiento que realiza la Tierra girando alrededor del Sol. Su velocidad es de 30 km/seg. Su trayectoria alrededor del Sol u órbita es una elipse.
Las coordenadas terrestres
Se usan para ubicar un punto sobre la Tierra. Es una proyección plana de la superficie terrestre, paralelos y meridianos forman una cuadrícula y cada punto dentro de esa cuadrícula queda determinado por un par de coordenadas.
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