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Alejandro García Córdoba
hace 6 años
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CENTRO ESCOLAR NEMESIA LUNA CIENCIA, SALUD Y MEDIO AMBIENTE Prof. José Miguel Molina Morales PRIMER TRIMESTRE Octavo grado Sección: Nombre del alumno: No.

importancia de los postulados como fundamentos que han contribuido a mejorar la calidad de vida del ser humano. Cinemática.

1 CENTRO ESCOLAR NEMESIA LUNA CIENCIA, SALUD Y MEDIO AMBIENTE Prof. José Miguel Molina Morales PRIMER TRIMESTRE Octavo grado Sección: Nombre del alumno: No. GUIA DE CLASES No 1 UNIDAD 2: El movimiento de los cuerpos Objetivo Analizar y resolver con interés problemas relacionados con la cinemática, a través de ejemplos cotidianos que permitan valorar la importancia de los postulados como fundamentos que han contribuido a mejorar la calidad de vida del ser humano. Cinemática. A menudo usamos palabras como posición, tiempo, rapidez, trayectoria y otras que, en el vocabulario de todos los días, tienen una acepción o significado diferente al que tienen en física. El movimiento es un fenómeno que todos conocemos: se mueven los seres vivos, los objetos, incluso la Tierra gira sobre sí misma y alrededor del Sol. Siendo tan común, es natural que el movimiento se convirtiera en un objeto de estudio de la física. La mecánica es la rama de la física que estudia el movimiento. Por otro lado, la cinemática es la sección de la mecánica que estudia el movimiento y lo describe a través de sus variables, expresando la relación que existe entre ellas sin tomar en cuenta las causas que lo producen. Cuántas veces te has entretenido al viajar en un automotor por una carretera como la que va de San Pedro Masahuat a San Salvador? Has visto las líneas amarillas que desaparecen debajo del vehículo? Seguro has notado también que los árboles, situados a la orilla de la carretera, parecen acercarse y alejarse del vehículo. Alguien que está en la calle observa que el automotor se acerca y se aleja de las rayas en la carretera. Para alguien en la acera, tú no te desplazas con respecto del vehículo. Lo anterior te hace pensar que el decir que algo se mueve o no depende del punto de vista de quien habla. En otras palabras, el movimiento es relativo. El conjunto formado por los tripulantes y el vehículo se desplaza o se mueve con respecto al observador de la acera. Es necesario entonces, para hablar de movimiento, considerar un punto fijo como sistema de referencia.

2 Un cuerpo está en movimiento cuando su posición varía al transcurrir el tiempo, con respecto a un punto que se considera fijo. La posición de un objeto es aquella información que permite localizarlo en el espacio en un instante de tiempo determinado. En física, todo cuerpo que se mueve es un móvil y se considera un punto porque generalmente las dimensiones del cuerpo son mucho más pequeñas que las distancias que recorrerá. Imagina que el cuerpo al moverse deja marcada una línea de su recorrido. Ese camino recorrido es la trayectoria. Entonces, la trayectoria es la línea imaginaria que describe el móvil al desplazarse. Según su trayectoria, el movimiento se puede clasificar en: Movimiento rectilíneo: si su trayectoria describe una línea recta. Movimiento curvilíneo: si la trayectoria es una curva. Movimiento circular: si describe una circunferencia. Movimiento parabólico: si describe una parábola. Movimiento elíptico: cuando su trayectoria es una elipse. Movimiento irregular: en el caso de que su trayectoria sea una combinación de rectas y de curvas. Distancia y desplazamiento En el lenguaje ordinario, los términos distancia y desplazamiento se utilizan como sinónimos, aunque en realidad tienen un significado diferente. Una manera de darse cuenta del movimiento de un cuerpo es a través del cambio de su posición con respecto a otro cuerpo tomado como referencia. Si se observa que la posición ha cambiado, se dice que el cuerpo se ha desplazado como consecuencia de su movimiento. Por ejemplo, imagina que uno de los balones que lanza el niño se aleja diez metros y se detiene. Entonces diremos que la pelota se ha desplazado diez metros. Sin embargo, no es suficiente decir que la pelota se ha desplazado diez metros, ya que hay muchos lugares o hacia donde puede dirigirse; por eso se necesita especificar la dirección. Esta característica, ubica al desplazamiento dentro de un tipo de magnitudes físicas llamadas vectores. La distancia recorrida por un móvil es la longitud de su trayectoria y es una magnitud escalar. En cambio el desplazamiento efectuado es una magnitud vectorial. El vector que representa al desplazamiento tiene su origen en la posición inicial, su extremo es la posición final y su módulo es la distancia en línea recta entre la posición inicial y la final.

3 Consideremos un móvil que desde A viaja hacia B por una trayectoria cualquiera. En tu vida diaria te levantas, vas a tu trabajo, te desplazas al comedor a la hora del almuerzo, vuelves al sitio donde laboras, regresas más tarde a tu casa, vas a la tienda, recorres tu hogar y al final del día vas a dormir y vuelves al punto de donde te levantaste. Tu desplazamiento al final del día es cero, pero la distancia real recorrida es muy diferente de cero. Los valores de la distancia recorrida y del desplazamiento solo coinciden cuando la trayectoria es una recta. En caso contrario, la distancia siempre es mayor que el desplazamiento. Ya te diste cuenta de que, si el final del recorrido coincide con el inicio, el desplazamiento es cero? La ciclista salvadoreña Evelyn García en su estadía en Suiza daba una vuelta completa a un circuito en el que recorría una distancia de casi 14 kilómetros, pero su desplazamiento era siempre cero, porque volvía al punto de donde había salido. Desplazamiento = Posición final - Posición inicial Magnitud vectorial o vector Es aquella medida para la cual necesitas aportar algo más que un número y una unidad de medida. Por ejemplo, para expresar la velocidad del viento además de su intensidad, es decir tantos kilómetros por hora, necesitas conocer su dirección y sentido y así saber si viene del norte, del sur, etc. En resumen, en el caso de magnitudes vectoriales, debes indicar la dirección, magnitud, sentido y punto de origen. El desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la posición y la fuerza son algunos ejemplos de magnitudes vectoriales. Rapidez y velocidad Rapidez y velocidad son dos magnitudes que suelen confundirse con frecuencia. Recuerda que la distancia recorrida y el desplazamiento efectuado por un móvil son dos magnitudes diferentes. Precisamente por eso, cuando las relacionamos con el tiempo, también obtenemos dos magnitudes diferentes. La rapidez es una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo. La velocidad es una magnitud vectorial que relaciona el cambio de posición (o desplazamiento) con el tiempo.

4 Unidades Tanto la rapidez como la velocidad se calculan dividiendo una longitud entre un tiempo. Sus unidades también serán el cociente entre unidades de longitud y unidades de tiempo. Por ejemplo: m/s cm/año km/h En el Sistema Internacional, la unidad para la rapidez media es el m/s (metro por segundo). Por ejemplo, si un camión recorre 150 km en 3 horas, su rapidez media es: 150 km / 3h = 50 km/h Velocidad La velocidad media relaciona el cambio de la posición con el tiempo empleado en efectuar dicho cambio. Aceleración Significa cambio de la velocidad en el tiempo. Siempre que la velocidad de un cuerpo cambia al transcurrir el tiempo, ya sea porque cambia su magnitud o su dirección o ambas cosas a la vez, se puede afirmar que existe aceleración Movimiento rectilíneo uniforme (MRU) Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme y su velocidad es constante en el tiempo. Como la velocidad es el cambio de posición en la unidad de tiempo su fórmula es: V = d/t El MRU se caracteriza por: a) Ser un movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal. b) Velocidad constante. Implica magnitud y dirección inalterables. c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración.

5 Ejercicios 1. A cuántos metros equivale la velocidad de un tren que se desplaza a 72 km/h? Solución: Se reducen las horas a segundos (una hora equivale a 3600 segundos) y los kilómetros a metros (1 Kilómetro equivale a mil metros) y, a continuación, se reducen las unidades. Equivalencias: 1 km = 1000 m, 1 hora = 3600 s Observa: Por lo tanto la velocidad en m/s es igual a: 20m/s También podemos convertir de km/h a m/s de manera directa dividiendo los km/h entre 3.6, eso nos daría el mismo resultado. V= 72 km/h 3.6 = 20 m/s 2. Un carro viaja en línea recta con una velocidad de 1200 cm/s durante 9 segundos. Y luego con una velocidad media de 480 cm/s durante 7 segundos, siendo las dos velocidades del mismo sentido. a) Cuál es el desplazamiento total en el viaje de 16 s? Datos: V1 = 1200 cm/s V2= 480 cm/s t1 = 9s t2 = 7s V1 = velocidad uno t1 = tiempo uno t2 = tiempo dos De la ecuación V = d/t se despeja d Entonces: d= V. t por tanto: d1 = 1200 cm/s 9s = 10,800 cm d2 = 480 cm/s 7s = 3,360 cm (Se eliminan los segundos) El desplazamiento total es: dt = d1 + d2 dt = 10,800 cm cm dt = 14,160 cm (141.6 m) b) Cuál es la velocidad media del viaje completo? V = d/t = 141 m/16 s = 8,81 m/s

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