Post on 30-Jan-2020
El movimiento
Capitulo 6
¿Como se que algo se mueve?
• El movimiento ocurre cuando un objeto cambia de posición con respecto a un punto de referencia. – Depende del observador.
• Un punto de referencia o fijo es cualquier objeto que parezca quieto. – Aunque también puede servir un objeto que se este
moviendo (Ej. Globo y Ave)
• Cuando se toman en cuenta varios puntos fijos, establecemos un “marco de referencia”, esto nos permite apreciar mejor el movimiento. – Ejemplo: Carro estacionado
• Está en reposo, desde el punto de referencia de la Tierra y en movimiento desde el punto de referencia del Sol.
Ramas de la ciencia que estudian el movimiento
• Cinemática
– Estudia el movimiento sin considerar que la causa
– Estudia la rapidez, velocidad y aceleración de los objetos.
• Dinámica
– Estudia los factores que producen el movimiento.
¿Cómo ocurren los movimientos?
• En tres dimensiones.
• Una dimensión es una dirección en el espacio, ya sea a lo largo, ancho o profundidad del mismo.
Tipos de movimiento
• Traslación: que sigue una trayectoria curva o recta.
• Rotación: giro continuo alrededor de un punto fijo.
Clases de movimiento
• Rectilíneo: el objeto se traslada sin cambiar de dirección, en línea recta.
• Curvilíneo: el objeto que se traslada cambia la dirección continuamente.
• Vibratorio: el objeto se traslada repetidamente entre dos puntos.
Movimiento rectilíneo
Movimiento curvilíneo
Movimiento vibratorio
Sistema de coordenadas
• Diagrama que describe la posición de un objeto ya sea en una recta, un plano o un espacio.
– Las rectas se identifican con una X, Y y Z
Distancia y desplazamiento
• Distancia:
– Es el total de la trayectoria que se recorre durante el movimiento.
• Desplazamiento
– La diferencia entre la posición final y el punto de partida.
– Se considera la dirección del movimiento.
• Nota – Todo desplazamiento conlleva una distancia.
– No toda la distancia recorrida conlleva un desplazamiento.
¿Cómo calcular distancia y desplazamiento?
• Para distancia, sumas todas las cantidades recorridas por el objeto que se mueve sin importar su dirección.
• Para el desplazamiento, restas su posición final con su posición inicial.
• Ejemplo: – Un atleta inicia su recorrido desde la línea de partida y
llega hasta la marca de los 100 metros, luego se regresa y se ubica en la marca de los 50 metros.
– ¿Cuánto se desplazó? ¿Cuánta distancia recorrió?
Vector
• Es una cantidad que indica su direccion.
• Ejemplo:
– La velocidad es la distancia que recorre un objeto en cierto tiempo incluyendo su direccion.
– La velocidad es un vector.
• La rapidez es igual a la velocidad, pero no expresa la direccion.
– La rapidez no es un vector.
Descripcion del movimiento
• Rapidez
– La rapidez se calcula dividiendo la distancia entre el tiempo (R= d/t)
– Un auto que recorre 100 Km en 2 horas tiene una rapidez de:
• 50 Km/h
• La velocidad es lo mismo que la rapidez solo que añades la dirección del movimiento.
– Las direcciones pueden ser derecha, izquierda, abajo, arriba, norte, sur, este, oeste, etc.
– Un ciclista se mueve al Oeste. Recorre 25 millas en 12 minutos.
– Su velocidad es:
• 2.08 millas/ minutos, al Oeste
Rapidez y Velocidad
• ¿Cuánta rapidez promedio lleva un auto que recorre 225 Km en 1.4 h?
• Si una flecha se mueve al oeste recorriendo una distancia de 34 m y tarda 7.2 segundos en llegar, ¿Cuál seria su velocidad promedio?
Aceleración
• Es la razón de cambio en la velocidad.
• Es positiva cuando la velocidad se aumenta.
• Es negativa cuando se reduce la velocidad (desaceleración)
• Se calcula usando la siguiente formula
– Aceleración = Velocidad final – velocidad inicial tiempo
Aceleración
• ¿Cuánto acelera un ciclista que viaja a 3 m/s hacia el Norte y aumenta su velocidad hasta 7 m/s e 1.4 s?
• Si un caminante viaja a 2.3 m/s y va deteniéndose mientras observa el paisaje reduciendo su velocidad a 0.8 m/s e 2.9 s. ¿Cuánto acelera?
Gravedad
• Es una fuerza de atracción (halar) entre dos o mas objetos debido a sus masas.
• Por tanto a mayor masa posea un objeto mayor fuerza gravitacional tendrá.
• Pero, a mayor distancia estén dos objetos, menor será la fuerza de gravedad entre ellos.
La gravedad y la aceleración
• La fuerza gravitacional acelerará a todos los objetos sin importar su masa a razón de 9.8 m/s2 en el vacío.
La resistencia del aire
• El aire ofrece una fuerza de resistencia en los objetos que caen.
• Esto hace que estos no aceleren a 9.8 m/s2.
• Cuando un objeto que cae deja de acelerar y se mueve a velocidad constante se dice que ha llegado a su velocidad terminal.
Caída libre
• Ocurre en los objetos cuya única fuerza que actúa sobre ellos es la de la gravedad.
• Los astronautas que están en el espacio flotan, no porque no haya gravedad, sino porque están en caída libre.
¿Qué es el momento?
• Es una medida de movimiento que depende de la masa y velocidad de un objeto. – P = masa x velocidad – P= momento
• ¿Cuál objeto posee mayor momento: una bola de plomo de 8 kg que viaja a 12 m/s o una bala de 0.25 kg que viaja a 384 m/s?
• Practica: – ¿Cuál objeto lleva mas momentum, un auto de 415 Kg que
se mueve a 1.2 m/s, o una bala de 0.5 Kg que se mueve a 600 m/s?
– Calcule el momento de una roca que recorre 100 km a una velocidad de 35 m/s y tiene una masa de 2 Kg.
Ley de conservación de Momento
• En una colisión el momento de los objetos permanece igual antes y después del choque.
– Ejemplo:
• Si un objeto cuyo momento es de 12 Kg.m/s choca con un objeto quieto y este empieza a moverse y el primero se detiene, entonces el momento del segundo objeto es de 12 Kg.m/s.
• Si el segundo objeto se mueve y el primero también, el momento se distribuye de tal manera que entre ambos es de 12 Kg.m/s (Tal vez, 8 kg.m/s el primer objeto y 4 Kg.m/s el segundo, luego de colisionar).