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ASIGNATURA FÍSICA
PRACTICO N.º 3
Prof. Blitman, Alexis Alumnos: en esta oportunidad abordaremos los temas de rapidez y velocidad, sin embargo involucra varios temas como son las cantidades escalares, cantidades vectoriales, desplazamiento, distancia, tiempo, fuerza, unidades de medición, entre otras. Debido a esto es necesario que el alumno comprenda conceptos para que analice y construya su conocimiento englobando los temas involucrados, además de resolver mediante cálculos matemáticos ejemplos que se presentan en la vida cotidiana. Es común que se confunda el concepto de rapidez y velocidad, ya que generalmente en la vida cotidiana se utilizan como sinónimos, como por ejemplo en las rutas observamos los carteles indicadores que marcan los km/h, en los informes meta carrera de autos, en la información de los medios de transporte, etc. por lo tanto, cuando se requiere expresar de manera verbal o escrita información referente a esta tema, calcular los resultados de ciertos problemas nos enfrentamos que en ocasiones no se reconocen ni diferencian entre velocidad y rapidez. El concepto de rapidez y velocidad comúnmente se utiliza como sinónimo en la vida cotidiana; sin embargo, son magnitudes diferentes, la rapidez es una magnitud escalar donde relaciona los datos de distancia y tiempo, mientras que la velocidad es una magnitud vectorial que además de estar constituido por la distancia y el tiempo involucra la posición. En las situaciones de la vida cotidiana se presentan los dos conceptos pero dependiendo del entorno en que se localice es la importancia de utilizar la rapidez o la velocidad, como por ejemplo en las carreras solo es necesario medir la rapidez de la persona u objeto,
pero en la navegación es indispensable además de los datos de distancia y tiempo la posición donde se dirige. Antes de iniciar a analizar los conceptos de la rapidez y de la velocidad es indispensable reconocer los términos siguientes: TERMINOLOGÍA: Tiempo: Magnitud con la que se mide la duración de un determinado fenómeno o suceso. Segundo es un ejemplo en el Sistema Internacional Fuerza: Cualquier influencia que cause la aceleración de un objeto, medida en newtons. Dirección: La dirección es una característica del vector, está dada por la orientación en el espacio de la recta que lo contiene. Es el ángulo que forma con una línea de referencia. El trazado de la carretera recta es un ejemplo. Dirección vertical u horizontal. Sentido: El sentido también es otra característica del vector, se indica mediante la punta de la flecha situada en el extremo del vector, indicando hacia qué lado de la línea de acción se dirige el vector, su escala, dirección, sentido Unidad de medida. Es una cantidad que sirve como base para darle valor a otras de características semejantes. Por ejemplo: centímetro, gramo, y segundo. Cantidades escalares: Cantidad que tiene magnitud, pero no dirección. Masa, volumen y rapidez son ejemplos.
Donde: = velocidad del móvil = desplazamiento del móvil t = tiempo en que se realiza el desplazamiento Las unidades de velocidad en el SI = m/s y en el CGS = cm/s Las definiciones de distancia y desplazamiento son las siguientes: LA DISTANCIA RECORRIDA POR UN MÓVIL: Es una magnitud escalar ya que sólo interesa saber cuál fue la magnitud de la longitud recorrida por el móvil durante su trayectoria seguida, sin importar en qué dirección lo hizo. EL DESPLAZAMIENTO DE UN MÓVIL: Es una magnitud vectorial, pues corresponde a una distancia medida en una dirección particular entre dos puntos: el de partida y el de llegada. RAPIDEZ: Los objetos en movimiento viajan ciertas distancias en tiempos determinados. Un automóvil, por ejemplo, recorre ciertos kilómetros en una hora. La rapidez es una medida de qué tan rápido se está moviendo algo. Es la razón a la cual se cubre la distancia, y siempre se mide en términos de una unidad dividida entre una unidad de tiempo. Rapidez instantánea. La rapidez que tiene un objeto en un instante. Es la rapidez que registra el velocímetro de un automóvil. Cuando decimos que la velocidad de un automóvil en algún instante particular es de 60 kilómetros por hora, estamos especificando su rapidez instantánea. Si el automóvil continúa moviéndose con esa rapidez durante una hora, viajaría 60 kilómetros. Si continuara a esa rapidez por media hora, cubriría sólo la mitad de la distancia: 30 kilómetros. Si continuara así sólo por un minuto, cubriría sólo un kilómetro. Rapidez promedio. Un automóvil no siempre se mueve con la misma rapidez. En cualquier viaje por lo general varía poco, por eso se diferencia entre rapidez instantánea y rapidez promedio. La rapidez promedio se define como sigue:
La rapidez promedio puede calcularse, por ejemplo: Si conducimos un automóvil una distancia de 80 kilómetros durante un tiempo de 1 hora, decimos que nuestra rapidez promedio es de 80 kilómetros por hora. En forma análoga, si viajamos una distancia de 320 kilómetros en 4 horas la rapidez promedio es 80 Km/h. Dado que la rapidez promedio es la distancia total cubierta dividida entre el tiempo total de viaje, no indica las diferentes rapideces y variaciones. Si conocemos la rapidez promedio y el tiempo de viaje, la distancia viajada se halla con facilidad: distancia total cubierta = rapidez promedio X tiempo. Si tu rapidez promedio es de 80 kilómetros por hora en un viaje de 4 horas, por ejemplo, cubres una distancia total de 320 kilómetros. VELOCIDAD: Cuando decimos que un objeto viaja a una razón de 60 kilómetros por hora, estamos especificando rapidez. Pero si decimos que un objeto viaja a 60 kilómetros por hora hacia el norte, estamos especificando velocidad. A un piloto de autos de carreras le interesa su rapidez: que tan rápido se está moviendo. A un piloto de aviones le interesa su velocidad: que tan rápido y en qué dirección se está moviendo. Cuando describimos la rapidez y la dirección del movimiento, estamos especificando la velocidad. Se debe distinguir la velocidad promedio de la velocidad instantánea. Por costumbre, la palabra velocidad sola se supone que significa velocidad instantánea. Lo mismo sucede con la palabra rapidez sola. Si un objeto se mueve a una velocidad constante o sin cambio, entonces su velocidad promedio y su velocidad instantánea tendrán el mismo valor. Lo mismo es cierto para la rapidez. Cuando algo se mueve a velocidad constante o rapidez constante, entonces se cubren distancias iguales en intervalos de tiempo iguales. Sin embargo, la velocidad constante y la rapidez constante pueden ser muy diferentes. Velocidad constante significa rapidez constante sin cambio de dirección. Un automóvil que da vuelta a una curva a rapidez constante no tiene una velocidad constante: su velocidad cambia conforme su dirección cambia. GRAFICA DE M.R.U (X vs T) La gráfica posicióntiempo (xt) de un movimiento rectilíneo uniforme (m.r.u.). representa en el eje horizontal (eje x) el tiempo y en el eje vertical la posición. Observa como la posición (normalmente la coordenada x) aumenta (o disminuye) de manera uniforme con el paso del
CUESTIONARIO
- Indique las características que posee la velocidad como vector.
- ¿A qué concepto corresponde “Cambio de posición respecto a un sistema de referencia”?
- ¿A qué concepto corresponde “La distancia recorrida en cada unidad de tiempo”
- ¿Cómo es el movimiento si la velocidad permanece constante?
- Indique la equivalencia de 4,6 horas en minutos
- Si se sabe que un automóvil viaja a 60 km/hrs, ¿a qué concepto se refiere?:
- ¿Qué es Físicamente la velocidad?
- ¿Qué es el Movimiento?:
- ¿Qué se mantiene siempre constante en un movimiento rectilíneo?
- ¿Qué se mantiene siempre constante en el movimiento Rectilíneo Uniforme
- ¿Qué aumenta uniformemente en el Movimiento Rectilineo Uniformemente acelerado?
- El cambio de velocidad en cada unidad de tiempo corresponde al concepto de:
- ¿Cuál es la diferencia entre velocidad y rapidez?
- ¿Cuál es la característica de un vector?
- 5,70 horas equivalen a:
- Si se sabe que un automóvil viaja a 60 km/hrs hacia el norte, se conoce su:
- 54 [Km/hr] son equivalente en [m/s] a: PREGUNTAS DE OPCION MULTIPLE 1.-¿En movimiento rectilíneo uniforme se cumple? a.- desplazamiento y distancia recorrida en tiempo iguales b.- la velocidad de la partícula cuenta o disminuye proporcional al tiempo C.-rapidez media es menor a la velocidad media Justificación: 2.-¿velocidad constante significa? a.- que cambia el modulo pero no de dirección y sentido b.- que no cambia de modulo, dirección y sentido c.- que no cambia de modulo ni dirección pero si de sentido Justificación: 3.- ¿Cuáles son las gráfica del MRU?
a) Posición vs Aceleración y Recorrido vs Velocidad b) Recorrido vs Rapidez y Distancia vs Tiempo c) Distancia vs Velocidad y Aceleración vs Altura d) Posición vs Tiempo y Velocidad vs Tiempo Justificación: 4 ¿la relación entre el módulo de desplazamiento y la distancia recorrida por un móvil en mru son? a.- iguales en cualquier movimiento b.- mayor igual siempre a la distancia recorrida c.- mayor o igual siempre el modulo del desplazamiento d.- ninguna de las anteriores 5 ¿Cuál es la diferencia entre Distancia Recorrida y Desplazamiento? a). La una es Escalar y la otra Vectorial b). La una señala el inicio y la otra el fin c).La una es positiva y la otra es negativa d). todas Las Anteriores
