7. La aceleración; diferencia con la velocidad

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Emilio Coronel Montero
hace 5 años
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1 7. La aceleración; diferencia con la velocidad BIMESTRE 1

3 Comienza la carrera! Ana Gabriela inicia con gran velocidad, ahí va..., acelera en los primeros cien metros, acelera otra vez y pasa los doscientos metros, va cada vez más rápido, pasa los trescientos metros, en la recta final mantiene su velocidad y Gana la carrera! Fue un final espectacular, Ana Gabriela mantuvo su aceleración de principio a fin y ha obtenido su mejor tiempo: el cronómetro marca segundos! Nunca habíamos visto a una corredora mantener su velocidad en más de la mitad de los cuatrocientos metros (tabla 1.8). Piensas que el cronista usó los conceptos de rapidez, velocidad y aceleración de manera adecuada? Consideras que es suficiente el concepto de velocidad para describir todos los movimientos? Qué se requiere para describir un movimiento cuya velocidad no es constante?

4 Experiencias sobre movimientos en los que la velocidad cambia Nuestra experiencia más común con un movimiento en el que la velocidad cambia es sin duda la caída de los objetos, la cual, como te diste cuenta fue un gran reto comprender y describir de manera adecuada. En la experiencia cotidiana podemos observar que hay dos tipos de movimiento: uno en el que la velocidad es constante y otro en el que la velocidad varía, ya sea que aumente o que disminuya. Por ejemplo, al viajar en un vehículo, cuando arranca sientes un tipo de movimiento diferente de cuando se mueve de manera uniforme o cuando frena, tu sensación del movimiento es distinta.

5 Cuando un móvil acelera, la velocidad aumenta; cuando avanza de forma uniforme, la velocidad es más o menos constante

6 qué ocurre con la velocidad cuando el móvil frena?

7 Aceleración y su diferencia con la velocidad La velocidad nos indica cómo es el desplazamiento de un objeto en relación con el tiempo. De esta forma hemos visto que si un objeto se desplaza de un lugar a otro en un intervalo de tiempo, la razón o cociente entre el desplazamiento y el intervalo de tiempo nos indica la magnitud de la velocidad y la dirección de ese movimiento. La aceleración es entonces el cambio de velocidad en el tiempo. Así, la aceleración indica cómo durante un lapso la velocidad aumenta, disminuye o cambia de dirección.

8 Aceleración como razón de cambio de la velocidad en el tiempo a = V V t = f V i t f t i V f Velocidad final del móvil m seg ó cm seg V i Velocidad inicial del móvil m seg ó cm seg a Aceleración m cm seg2 ó seg 2 t f Tiempo final Segundos ( seg. ) t i Tiempo inicial Segundos ( seg. )

9 EJEMPLOS: Resolución de problemas de aceleración Un motociclista lleva una velocidad inicial de 2 m/s al sur; a los 3 segundos su velocidad es de 6 m/s. SOLUCIÓN: DATOS : V f = 6 m/s V i = 2 m/s t= 3 seg. a=? m seg 2 FORMULA: a = V f V i t f t i

10 Realizando sustitución de datos en la formula FORMULA PARA OBTENER LA ACELERACIÓN: a= V f V i t f t i a= 6 m/s 2 m/s 3 seg 0 seg = 4 m/s 3 seg = RESULTADO m seg2

11 EJEMPLOS: Un automóvil con excelente sistema de frenado es capaz de frenar totalmente desde 120 km/h a 0 km/h en 3.4 s. Si queremos saber cuál es su aceleración de frenado, podemos hacer lo que se indica a continuación: DATOS : V f = 0 km/h V i = 120 km/h t= 3.4 seg. a=? m seg 2 FORMULA: a = V f V i t f t i

12 Realizando transformación de unidades V = 120 km h 1000m 1 km 1 hora 3600 seg = 40(1000m) 3600 seg = 33.3 m/seg Realizando sustitución de datos en la formula a = V f V i t f t i = 0 m m m seg seg 3.4seg 0 seg = seg 3.4 seg RESULTADO = 9.79 m seg 2

13 Actividad de Aprendizaje #10 Observa la gráfica de rapidez contra tiempo del movimiento de un cuerpo en caída libre y responde. Cuál es la velocidad inicial? La rapidez aumenta o disminuye?

14 Observa la gráfica que muestra el cambio de rapidez en la marcha de un leopardo que se detiene. Luego, responde. La rapidez del leopardo aumenta o disminuye? Cuál es la rapidez inicial del leopardo? Qué signo le corresponde a la aceleración del leopardo? Por qué? Cómo se calcula la aceleración del leopardo utilizando los datos de la gráfica? Cuál es la aceleración del leopardo?

15 Andrés maneja por una autopista. La relación entre la aceleración de su auto y el tiempo se muestra en la gráfica. Durante cuántos segundos la aceleración es positiva? Durante cuántos segundos la aceleración es negativa? Qué hace Andrés para que la aceleración sea negativa? Durante cuántos segundos no hay aceleración?

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