Cinemática Descripción del movimiento

DEPARTAMENTO DE FISICADE INACAP

Contenidos I parte.-

Definición.

Sistema de referencia.

Desplazamiento.

Trayectoria y Distancia.

Trayectoria y Desplazamiento.

Rapidez Media ( Vm).

Velocidad Media.

Ejercicio Resuelto.

Definición

Definición de movimiento.

es el cambio de posición de un cuerpo en el tiempo. Para describir el movimiento de un cuerpo, se debe establecer un sistema de referencia. La parte de la física que se encarga de estudiar el movimiento de los cuerpos, sin importar las causas que lo provocan, se conoce como cinemática.

Sistema de referencia.

Sistema de referencia

Corresponde a un punto físico de observación desde el cual se puede describir la posición y movimiento de un cuerpo. Generalmente es un conjunto de coordenadas.

Desplazamiento.

Desplazamiento.

Es el cambio de posición que realiza un cuerpo respecto a un sistema de referencia previamente elegido. Operacionalmente es la diferencia entre la posición final e inicial.

if xxx

Trayectoria y Distancia.

Trayectoria y Distancia.

La trayectoria que describe un cuerpo es la figura geométrica que forma el conjunto infinito de posiciones por donde se va ubicando el cuerpo. La distancia recorrida se refiere físicamente al camino recorrido, es decir, es el perímetro o longitud de la trayectoria.

Mientras que el desplazamiento es una magnitud vectorial, pues tiene dirección, sentido y módulo.

La distancia o camino recorrido es una magnitud escalar, tal como es el tiempo.

Trayectoria y Desplazamiento.

Trayectoria y desplazamiento.

TRAYACTORIA: Es la curva imaginaria que va trazando un cuerpo al moverse

DESPLAZAMIENTO: Es el vector que une la posición inicial con la final

EjemploJuan irá al colegio, debe realizar el siguiente recorrido: camina 4 [cuadras] al norte, luego gira y camina 8[cuadras] al oeste, nuevamente gira hacia el sur y camina 10[cuadras] llegando a su destino. ¿Cuál es el camino recorrido y el desplazamiento hecho por Juan?

Como se sabe, la trayectoria corresponde al camino recorrido , es decir:

d= 4cuadras+8cuadras+10cuadras

d=22[cuadras]

La magnitud del desplazamiento será la diagonal del triángulo formado, siendo su valor:

22 cuadras6cuadras8x

2cuadras100x

cuadras10x

Rapidez Media ( Vm).

Rapidez media ( Vm)

La rapidez media se define como la razón entre la distancia total recorrida por un cuerpo (d) y el tiempo total (t) empleado en dicho recorrido.

td

Vm

empleadotiempo

recorridatotalciatandisVm

Velocidad Media.

Velocidad Media

mV

x

t

xV m

La velocidad media corresponde a la razón entre el desplazamiento y el tiempo empleado.

Ejercicio Resuelto.

Ejercicio Resuelto

Un ciclista realiza el siguiente itinerario: recorre 12 [km] hacia el este en 0,30 [hora], luego gira hacia el norte recorriendo 13[km] en 0,37[h]. Finalmente gira al oeste y recorre 15[km] en 0,50[h]. Considerando que cada uno de los diferentes recorridos los realizó en trayectorias rectilíneas, determinar: el módulo de la velocidad media y la rapidez media del recorrido.

Desarrollo

Como la velocidad media es igual al desplazamiento realizado en el tiempo empleado, entonces, se debe determinar el tiempo total.

tT = t1 + t2 +t3 = 0,30 + 0,37 + 0,50 = 1,2 [h]

Para calcular la velocidad media según se debe

obtener el módulo del desplazamiento así:

Entonces, remplazando,

t

xVm

x ]km[3,13xkm3km13x 22

NOº13]h/km[11Vh2,1

km3,13

t

xV mm

y…

Y la rapidez media:

h2,1

km15km13km12v

empleadompotie

recorridatotalciatandisv mm

]h/km[33Vh2,1

km40V mm

Gracias

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