CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 2 CINEMÁTICA GUÍA DE LABORATORIO # 1 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME. Contenido. Introducción...

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2 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 2 CINEMÁTICA GUÍA DE LABORATORIO # 1 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME Contenido Introducción... 3 Marco Teórico... 4 Actividades Motivadoras... 5 Materiales... 7 Procedimiento... 8 Análisis de los Resultados... 9 Aplicaciones Enlaces de Apoyo Bibliografía Webgrafía... 14

3 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 3 Introducción Una de las observaciones elementales que proporciona la experiencia es la de que los objetos del mundo real parecen estar en un estado permanente de movimiento relativo. La rama de la MECÁNICA que se ocupa de la descripción del movimiento de los cuerpos se denomina CINEMÁTICA, la cual pretende establecer las relaciones entre posición, tiempo, velocidad y aceleración con el fin de clasificar el movimiento descrito. De todos los movimientos de la naturaleza, el más sencillo es el que ocurre en una trayectoria recta; dentro de esta clase tenemos el movimiento rectilíneo uniforme MRU. Video 1 Simulación Viaje a la Luna a la Velocidad de la Luz Enlace: Proyecto: Física con Simuladores 3

4 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 4 Marco Teórico Consulte los temas dados a continuación para la buena realización de la práctica de laboratorio: Marco de referencia, posición, desplazamiento y trayectoria. Rapidez media, velocidad media y velocidad instantánea. Aceleración media y aceleración instantánea. Características del movimiento rectilíneo uniforme MRU. Video 2 Movimiento Uniforme, práctica demostrativa y teoría Enlace: Proyecto: Física con Simuladores 4

5 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 5 Actividades Motivadoras 1. Si se sabe que en la gráfica de posición en función del tiempo para un cuerpo que pose MRU la pendiente de la recta representa la velocidad del cuerpo, qué velocidad tendría el cuerpo si la gráfica fuera totalmente horizontal? Qué velocidad tendría si fuera vertical? 2. Si tuviéramos un transbordador capaz de viajar a la velocidad de la luz, cuánto tiempo tardaríamos en llegar a Marte? Cuánto tardaríamos en salir del Sistema Solar? 5

6 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 6 Video 3 Viaje a Marte a la Velocidad de la Luz Enlace: Proyecto: Física con Simuladores 6

7 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 7 Materiales Para desarrollar este laboratorio solamente necesitas una computadora con acceso a internet. Una vez conectado a la web, das clic en el siguiente enlace: SIMULADOR Allí encontrarás un simulador desarrollado por en el cual podrás observar de manera didáctica e interactiva el comportamiento de un cuerpo sometido a Movimiento Rectilíneo Uniforme. Figura 1 Simulador Movimiento Rectilíneo Uniforme M.R.U. Derechos de Autor: Proyecto: Física con Simuladores 7

8 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 8 Procedimiento 1. Entre al simulador por medio del link otorgado anteriormente. 2. Relaciónese con los controles de posición, velocidad y aceleración, así como de los botones para comenzar y reiniciar la simulación. 3. Fije una posición inicial de 40 m con la ayuda de la barra de desplazamiento. 4. De la misma forma, establezca una velocidad de 5 m/s. 5. De clic en el botón Comenzar para iniciar la simulación. 6. Registre los datos obtenidos en la simulación en la Tabla 1. Tabla 1 Posición x (m) Velocidad V (m/s) Tiempo t (s) 8

9 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 9 Análisis de los Resultados 1. Con los datos de la tabla y apoyado en Excel realice las gráficas de Posición contra Tiempo y Velocidad contra Tiempo. Obtenga sus respectivas ecuaciones: a. Qué tipo de curva se obtuvo? b. Qué relación existe entre Posición y Tiempo? c. Qué relación existe entre Velocidad y Tiempo? 2. Según la ecuación obtenida a partir del grafica Posición contra Tiempo: a. Qué significado físico tiene la pendiente? b. Cuáles son sus unidades? 3. Calcule el área bajo la curva de Velocidad contra Tiempo: a. Qué cantidad física representa? b. Cuáles son sus unidades? 9

10 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 10 Aplicaciones 1. Cuándo podemos asegurar que un cuerpo posee movimiento rectilíneo uniforme? Escriba tres ejemplos de la vida cotidiana. 2. La gráfica muestra el movimiento de un cuerpo, a partir de ella describa con sus propias palabras el movimiento del cuerpo y trace la gráfica de velocidad contra tiempo. Figura 2 Movimiento de un Cuerpo 3. El velocímetro de un automóvil tiene también un odómetro que registra la distancia recorrida. a. Si la lectura del odómetro es cero al comienzo de un viaje y 35 km media hora más tarde, cuál es la rapidez promedio? b. Sería posible alcanzar esta rapidez promedio sin que la indicación del velocímetro exceda a 70 km/h? 10

11 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME Si un guepardo es capaz de mantener una rapidez constante de 25 m/s. En estas condiciones, qué distancia recorre en 10 segundos? En 1 minuto? 5. 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. Tiene ambos vehículos la misma rapidez? Tienen la misma velocidad? Video 4 Los Cosmonautas Fantasma Enlace: Proyecto: Física con Simuladores 11

12 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 12 Enlaces de Apoyo 12

13 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 13 Bibliografía Bauer, W., & Westfall, G. (2014). Física para Ingeniería y Ciencias con Física Moderna (Segunda ed., Vol. 1). México D.F.: McGraw Hill Education. M., A., & Finn, E. J. (1995). Física. México D.F.: Addison-Wesley Iberoamericana. Resnick, R., Halliday, D., & Krane, K. S. (2001). Física (Cuarta ed., Vol. 1). México D.F.: Grupo Patria Cultural. Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2014). FÍSICA para ciencias e ingeniería (Novena ed., Vol. 1). México D.F.: Cengage Learning Editores. Tipler, P. A., & Mosca, G. (2006). Física para la ciencia y la tecnología (Quinta ed., Vol. 1). Barcelona: Reverté. Toledo López, P. H. (2010). Experimentos Virtuales de Física. Bogotá: Ediciones Fundación Universidad Central. Young, H. D., & Freedman, R. A. (2013). Física Universitaria (Décimo Tercera ed., Vol. 1). México D.F.: Pearson Educación de México. 13

14 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 14 Webgrafía

15 CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 15 Para Reflexionar Una bala de cañón que pesa 100 o 200 libras, o incluso más, no llegará al suelo ni un palmo más lejos que una bala de Mosquete que pese sólo media libra, siempre y cuando ambos se dejen caer desde una altura de 200 codos GALILEO GALILEI ( ). Físico y Astrónomo Italiano. 15

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