Decimos que un cuerpo se mueve cuando cambia de posición respecto a un sistema de referencia que se considera fijo.
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- Rubén Alejandro Santos Soriano
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1 1. EL MOVIMIENTO Decimos que un cuerpo se mueve cuando cambia de posición respecto a un sistema de referencia que se considera fijo. Por ejemplo: el coche que se mueve cambia de posición respecto a unos elementos que se mantienen fijos (la casa, los árboles, etc ) que éstos constituyen el sistema de referencia. En un movimiento debemos tener en cuenta la posición, la trayectoria, la distancia y el tiempo. La posición de un cuerpo es el lugar que ocupa en el espacio con respecto a un sistema de referencia. La posición inicial del cuerpo que se mueve es el punto de origen. La trayectoria es la línea que describe un cuerpo en su movimiento. Según el tipo de trayectoria, los movimientos se clasifican en curvilíneos y rectilíneos. La distancia es la longitud que recorre un móvil desde una posición a otra. Para medir longitudes, se utiliza como unidad en el Sistema Internacional el metro, y sus múltiplos y submúltiplos. El tiempo que tarda en recorrer una distancia. Para medir el tiempo, se utiliza como unidad en el Sistema Internacional de Medidas el segundo (s) y sus múltiplos (minuto, hora, y día) y sus submúltiplos (décima de segundo, centésima de segundo y milésima de segundo). 2. LA VELOCIDAD La relación entre la distancia recorrida por un cuerpo que se mueve y el tiempo que se ha empleado en recorrerla recibe el nombre de velocidad. La velocidad es la distancia que recorre un móvil en la unidad de tiempo. Para saber a qué velocidad se mueve un cuerpo, se utiliza la velocidad media, que se calcula dividiendo la distancia recorrida por el tiempo utilizado en recorrerla. EJERCICIO RESUELTO: e t Un automóvil recorre 20 km en 2 horas. Cuál es su velocidad media? Distancia recorrid 20 Km Tiempo utilizado en recorrerl 2 h Velocidad medi? Velocidad = Distancia Tiempo 20 Km = = 10 Km/h 2 h FÍSICA MOVIMIENTO EJERCICIOS 1) Pasar de unidades las siguientes velocidades: a) 36 km/h a m/s. b) 10 m/s a km/h. c) 42 km/h a m/s d) 53 m/s a km/h e) 82 km/h a m/s f) 26 m/s a km/h
2 Ejemplos; a) 36 km h v = 10 m/s 1 h 1 km 36 b) 10 m s v = 36 km/h 1 h 1 km km 1000 h Problemas con Fórmula de Velocidad: (Recuerda: para poder realizar los problemas, las unidades tienen que ser iguales: si te dan la velocidad en km/h, el espacio tiene que estar en km y el tiempo en horas, y si te dan m/s, el espacio tiene que estar en metros y el tiempo en segundos.) ** Dado el espacio (distancia) y el tiempo, averiguar la velocidad 1) Un barco recorre la distancia que separa Gran Canaria de Tenerife (90 km) en 6 horas. Cuál es la velocidad del barco en km/h? Y en m/s? e = 90km t = 6 horas v =? 2) El record del mundo de 100 metros lisos está de 9 segundos. Cuál es la velocidad media del atleta? Exprésala en km/h. e = 100 m. t = 9 seg. 3) Un coche recorre 98 km en 2 h, calcular su velocidad. e = 98 km. t = 2 horas. 4) Una moto recorre 100 metros en 2 segundos. Cuál es la velocidad de la moto en km/h? e = 100 m. t = 2 seg. 5) Calcula las velocidades medias en km/h y m/s de cada una de las siguientes situaciones: a) Una persona que camina 20 km en 4 horas b) Una gacela que recorre 10 km en 6 minutos c) Un atleta que recorre 100 metros en 11 segundos.
3 Dado el espacio (distancia) y la velocidad, averiguar el tiempo 1) Un avión vuela a una velocidad de 900 km/h. Si tarda en viajar desde Canarias hasta la península 2 horas y media, qué distancia recorre en ese tiempo? v = 900 km/h e = t = 2,5 horas e =? e = v t 2) Calcula la distancia que recorre un corredor que va a una velocidad de 5 m/s durante un cuarto de hora. v = 5 m/s e = t = 15 min = 900 seg. e =? e = v t 4) Un coche se mueve durante 30 minutos a 40 km/h; después se mueve a 60 km/h durante la siguiente hora. Finalmente durante 15 minutos circula a 20 km/h. Qué distancia total habrá recorrido? Calcula la distancia en cada tramo. 1º) 40 km/h en 30 min. (0,5h) 2º) 60 km/ en 1h 3º) 20km/h en 15m (0,25h) e = v t e = 4) Cuál será la distancia recorrida por un móvil a razón de 90 km/h, después de un día y medio de viaje?. v = 90 km/h e =? t = 36 horas e = v t e = Dado el espacio (distancia) y la velocidad, averiguar el tiempo 1) Cuánto tiempo tardaré en completar la distancia de una maratón (42 km) si corro a una velocidad media de 15 km/h? e = 42 km v = 15 km/h t =?
4 3) Cuál es el tiempo empleado por un móvil que se desplaza a 75 km/h para recorrer una distancia de m? e = m. = 25 km. v = 75 km/h t =? 4) Qué tiempo empleará un móvil que viaja a 22 m/s para recorrer una distancia de 640 km? e = 640 km v = 22 m/s = 79,2 km/h t =? 3. LA ACELERACIÓN Cuando un coche aumenta su velocidad, decimos que ha acelerado; se vas andando y empiezas a andar más deprisa porque llegas tarde, dirás que has acelerado el paso. La aceleración es la variación de la velocidad en un espacio muy corto de tiempo. Si la velocidad aumenta, decimos que se ha producido una aceleración positiva o simplemente que el móvil acelera. Si la velocidad disminuye, decimos que se ha producido una aceleración negativa. Para calcular la aceleración de un móvil utilizamos la siguiente fórmula: Aceleración = aumento o disminución de la velocidad Tiempo utilizado V f V i t Si parte de estar quieto la velocidad inicial es 0 por tanto V f t Problemas de Aceleración ** Problemas en los que te dan velocidad inicial y final o una de las dos, y el tiempo y tienes que averiguar la aceleración. Ten en cuenta que si el cuerpo está frenando la velocidad final siempre es cero, y si el cuerpo parte del reposo, la velocidad inicial siempre es cero. Para aplicar la fórmula necesitamos trabajar con la unidad de m/s ** Averiguar la aceleración sabiendo el tiempo y la velocidad inicial y final. 1) Un conductor circula a 12 m/s. Acelera y pasa a circular a 20 m/s al cabo de 10 segundos. Calcula la aceleración del coche. Vi = 12m/s Vf = 20 m/s t = 10 seg. 2) Una pelota que rueda por un plano con una velocidad de 2 m/s, tarda en detenerse 10 segundos. Cuánto vale la aceleración de frenado? Vi = 2 m/s Vf = 0 m/s t = 10 seg.
5 3) Un conductor circula en coche a 72 km/h. Frena y se para a los 20 segundos. Cuál ha sido la aceleración durante la frenada? Explica el significado del signo de la aceleración. Vi = 72 km/h = 20 m/s Vf = 0 m/s t = 20 seg. 4) Un automovilista se desplaza a 108 km/h por una autopista. Al llegar a un peaje frena y para al cabo de 20 segundos. Cuál ha sido la aceleración durante la frenada? Vi = 108 km/h = 30 m/s Vf = 0 m/s t = 20 seg.
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