Resolución de un problema de Física

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Cómo resolver un problema paso a paso Unidad 06 El movimiento

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Resolución paso a paso de un problema de Física. En realidad no se trata de un problema abierto, sino del tipo de problema que se convierte en ejercicio al sistematizar su resolución.

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Page 1: Resolución de un problema de Física

Cómo resolver un problema paso a paso

Unidad 06El movimiento

Page 2: Resolución de un problema de Física

1) Realizar un esquema sencillo de la situación.

Pasos a seguir:

Page 3: Resolución de un problema de Física

1) Realizar un esquema sencillo de la situación.2) Establecer un sistema de coordenadas.

Pasos a seguir:

Page 4: Resolución de un problema de Física

1) Realizar un esquema sencillo de la situación.2) Establecer un sistema de coordenadas.3) Añadir símbolos que representen el tiempo, la posición y

la velocidad de cada objeto para cada instante en el que se ha indicado el objeto.

Pasos a seguir:

Page 5: Resolución de un problema de Física

1) Realizar un esquema sencillo de la situación.2) Establecer un sistema de coordenadas.3) Añadir símbolos que representen el tiempo, la posición y

la velocidad de cada objeto para cada instante en el que se ha indicado el objeto.

4) Construir una tabla que incluya todos los valores de los símbolos conocidos a partir del enunciado del problema o que se puedan determinar por medio de geometría sencilla. Hacer la conversión de las unidadespertinentes.

Pasos a seguir:

Page 6: Resolución de un problema de Física

1) Realizar un esquema sencillo de la situación.2) Establecer un sistema de coordenadas.3) Añadir símbolos que representen el tiempo, la posición y

la velocidad de cada objeto para cada instante en el que se ha indicado el objeto.

4) Construir una tabla que incluya todos los valores de los símbolos conocidos a partir del enunciado del problema o que se puedan determinar por medio de geometría sencilla. Hacer la conversión de las unidadespertinentes.

5) Dibujar flechas para mostrar la aceleración del objeto (o escribir a = 0) y comprobar los signos de las magnitudes vectoriales: v y a.

Pasos a seguir:

Page 7: Resolución de un problema de Física

1) Realizar un esquema sencillo de la situación.2) Establecer un sistema de coordenadas.3) Añadir símbolos que representen el tiempo, la posición y

la velocidad de cada objeto para cada instante en el que se ha indicado el objeto.

4) Construir una tabla que incluya todos los valores de los símbolos conocidos a partir del enunciado del problema o que se puedan determinar por medio de geometría sencilla. Hacer la conversión de las unidadespertinentes.

5) Dibujar flechas para mostrar la aceleración del objeto (o escribir a = 0) y comprobar los signos de las magnitudes vectoriales: v y a.

6) Hacer una lista de las cantidades desconocidas que se precisan para responder las preguntas.

Pasos a seguir:

Page 8: Resolución de un problema de Física

1) Realizar un esquema sencillo de la situación.2) Establecer un sistema de coordenadas.3) Añadir símbolos que representen el tiempo, la posición y

la velocidad de cada objeto para cada instante en el que se ha indicado el objeto.

4) Construir una tabla que incluya todos los valores de los símbolos conocidos a partir del enunciado del problema o que se puedan determinar por medio de geometría sencilla. Hacer la conversión de las unidadespertinentes.

5) Dibujar flechas para mostrar la aceleración del objeto (o escribir a = 0) y comprobar los signos de las magnitudes vectoriales: v y a.

6) Hacer una lista de las cantidades desconocidas que se precisan para responder las preguntas.

7) Plantear las ecuaciones que relacionen las cantidades conocidas con las desconocidas.

Pasos a seguir:

Page 9: Resolución de un problema de Física

1) Realizar un esquema sencillo de la situación.2) Establecer un sistema de coordenadas.3) Añadir símbolos que representen el tiempo, la posición y

la velocidad de cada objeto para cada instante en el que se ha indicado el objeto.

4) Construir una tabla que incluya todos los valores de los símbolos conocidos a partir del enunciado del problema o que se puedan determinar por medio de geometría sencilla. Hacer la conversión de las unidadespertinentes.

5) Dibujar flechas para mostrar la aceleración del objeto (o escribir a = 0) y comprobar los signos de las magnitudes vectoriales: v y a.

6) Hacer una lista de las cantidades desconocidas que se precisan para responder las preguntas.

7) Plantear las ecuaciones que relacionen las cantidades conocidas con las desconocidas.

8) Ya podemos resolver el problema.

Pasos a seguir:

Page 10: Resolución de un problema de Física

Dos coches están separados 120m. Uno sale hacia la derecha con una aceleración a

1= 0,8

m/s2. Al cabo de 5 segundos sale otro, hacia la izquierda, con una aceleración a

2= 1,2

m/s2. Calcula el tiempo, la posición y la velocidad de los coches cuando se

encuentran.

Dos cotxes estan separats 120m. L'un surt cap a la dreta amb una acceleració a

1= 0,8

m/s2. Al cap de 5 segons surt l'altre, cap a l'esquerra, i la seva acceleració és a

2= 1,2

m/s2. Calcula el temps, la posició i la velocitat quan es troben.

Page 11: Resolución de un problema de Física

1)Realizar un esquema sencillo.

2)Establecer un sistema de coordenadas.

0 m 120 m

Dos coches están separados 120m. Uno sale hacia la derecha con una aceleración a

1= 0,8 m/s2. Al cabo de 5

segundos sale otro, hacia la izquierda, con una aceleración a

2= 1,2 m/s2. Calcula el tiempo, la posición y la

velocidad de los coches cuando se encuentran.

X (m)

1 2

Page 12: Resolución de un problema de Física

X (m)

3)Añadir símbolos que representen el tiempo, la posición y la velocidad de cada objeto para cada instante en el que se ha indicado el objeto.

a1=0,8m/s2 a2=1,2m/s2

1 2

E0,1

=0 m E0,2

=120 mt0,1=0 s t0,2=5 s

v0,1=0 m/s v0,2=0 m/s

E

Page 13: Resolución de un problema de Física

4) Construir una tabla que incluya todos los valores de los símbolos conocidos a partir del enunciado del problema o que se puedan determinar por medio de geometría sencilla. Hacer la conversión de las unidadespertinentes.

E0,1

=0 E0,2

=120

t0,1=0 t0,2=5

v0,1=0 v0,2=0

E (m)

t (s)

v (m/s)

Coche 1 Coche 2

X (m)

a1=0,8m/s2 a2=1,2m/s2

1 2

E0,1

=0 m E0,2

=120 mt0,1=0 s t0,2=5 s

v0,1=0 m/s v0,2=0 m/s

E

Inicial Final Inicial Final

Page 14: Resolución de un problema de Física

5)Dibujar flechas para mostrar la aceleración del objeto (o escribir a = 0) y comprobar los signos de las magnitudes vectoriales: v y a.

E0,1

=0 E0,2

=120

t0,1=0 t0,2=5

v0,1=0 v0,2=0

E (m)

t (s)

v (m/s)

Coche 1 Coche 2

X (m)

a1= + 0,8m/s2 a2= - 1,2m/s2

1 2

E0,1

=0 m E0,2

=120 mt0,1=0 s t0,2=5 sv0,1=0 m/s v0,2=0 m/s

E

Inicial Final Inicial Final

Page 15: Resolución de un problema de Física

6)Hacer una lista de las cantidades desconocidas que se precisan para responder las preguntas.

E=E1=E2 ?

vt,1?, vt,2?

t=t1=t2 ?

a1= + 0,8m/s2 a2= - 1,2m/s2

1 2

E0,1

=0 m E0,2

=120 mt0,1=0 s t0,2=5 s

E0,1

=0 E0,2

=120

t0,1=0 t0,2=5

v0,1=0 v0,2=0

E (m)

t (s)

v (m/s)

Coche 1 Coche 2

Inicial Final Inicial Final

E E

t t

vt,1vt,2

v0,1=0 m/s v0,2=0 m/s

Page 16: Resolución de un problema de Física

7) Plantear las ecuaciones que relacionen las cantidades conocidas con las desconocidas.

E=E1=E2 ?

vt,1?, vt,2?

t=t1=t2 ?

a1= + 0,8m/s2 a2= - 1,2m/s2

1 2

E0,1

=0 m E0,2

=120 mt0,1=0 s t0,2=5 s

E0,1

=0 E0,2

=120

t0,1=0 t0,2=5

v0,1=0 v0,2=0

E (m)

t (s)

v (m/s)

Coche 1 Coche 2

Inicial Final Inicial Final

E E

t t

vt,1vt,2

v0,1=0 m/s v0,2=0 m/s

V=V 0at−t0E=E0v0t−t012

at−t02

Page 17: Resolución de un problema de Física

8) Ya podemos resolver el problema

E0,1

=0 E0,2

=120

t0,1=0 t0,2=5

v0,1=0 v0,2=0

E (m)

t (s)

v (m/s)

Coche 1 Coche 2

Inicial Final Inicial Final

E E

t t

vt,1vt,2

Coche 1 Coche 2

E=E0,1v0,1 t−t0,1 12

a1t−t0,12

V t ,1 =V0,1a1t−t0,1

E=00120,8t−0 2=0,4t2

V t ,1 =00,8 t−0=0,8t

E=E0,2v0,2 t−t0,2 12

a2t−t0,22

E=120012−1,2t−52

V t ,2 =0−1,2t−5=6−1,2t

V t ,2 =V0,2a2t−t0,2

Page 18: Resolución de un problema de Física

V t ,1=0,8t

E=0,4t2

V t ,2 =6−1,2 t

8) Ya podemos resolver el problema

Sistema de 2 ec. con 2 incógnitas

0,4t2=120−0,6t−52

t2−6t−105=0

E=120012−1,2t−52

E = 0,4 · 13,72= 74,8 mVt,1 = 0,8 (13,7)= 10,9 m/sVt,2 = 6 - 1,2 (13,7)= -10,4 m/s

Coche 1 Coche 2

t = 13,7 s

Page 19: Resolución de un problema de Física

V t ,1=0,8t

E=0,4t2

V t ,2 =6−1,2 t

8) Ya podemos resolver el problema

Sistema de 2 ec. con 2 incógnitas

0,4t2=120−0,6t−52

t2−6t−105=0

E=120012−1,2t−52

E = 0,4 · 13,72= 74,8 mVt,1 = 0,8 (13,7)= 10,9 m/sVt,2 = 6 - 1,2 (13,7)= -10,4 m/s

Coche 1 Coche 2

t = 13,7 s

El coche 1 y el coche 2 se encontrarán a 74,8 metros de la posición en la que el coche 1 inició su movimiento, aprox. 14 segundos después de que éste iniciara su movimiento, y moviéndose a 10,9 y 10,4 m/s respectivamente, en la misma dirección y sentidos opuestos.

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¿Alguna duda?

Puedes ver más ejercicios resueltos en:http://www.catfisica.com/00cinemat/00cinemat.htm

Profesora: Aida Ivars Rodríguez, [email protected]

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