Colisiones

TRAYECTORIA: Es la línea que une todas las posiciones barrida por el cuerpo. Se puede clasificar en curvilíneas y rectilíneas. La trayectoria en la Fig.1 es la curva que va desde el punto A hasta el B.

DESPLAZAMIENTO: Es una magnitud vectorial y se mide en unidades de longitud. Corresponde a la resta vectorial de la posición final de un cuerpo menos la posición inicial. Se obtiene quemientras más juntos estén el vector posición inicial y final, más exacto será.

Como se puede observar en la figura anterior, mientras menos es el tiempo de variación de la posición, más junto están el vector posición final y el inicial, ajustandose más a las trayectoria seguida por el cuerpo. Por lo tanto en el límite cuando el desplazamiento es infinitesimal se ajusta perfectamente a la trayectoria yla distancia que es la longitud de la trayectoria, puede aproximarse al módulo del vector desplazamiento

y el módulo del vector desplazamiento esta dado por:

el desplazamiento es resultado de una resta vectorial entre la posición final y la inicial, y no simplemente una resta algebraica o aritmética. Por lo tanto debe considerarse las reglas para restar vectores tanto de manera geométricacomo algebraica sumando o restando cada componente según corresponda.
El módulo del vector desplazamiento se calcula a partir de las dos componentes resultantes del vector desplazamiento, aplicando simplemente pitágoras.


Cuando analizamos el movimiento en una dimensión, generalmente tendemos a confundir el desplazamiento, con la trayectoria y con la distancia o camino recorrido. En elsiguiente esquema se muestra la diferencia de cada una.

en el esquema tenemos que:
La posición inicial de la bolita es xo=1i (m), el vector unitario i, nos indica que esta a la derecha del sistema de referencia.
La posición final de la bolita es xf=2 i (m), el vector unitario i, nos indica que está a la derecha del sistema de referencia.
El desplazamiento es Δr= 1i (m), lo que quiere decir que elcuerpo se desplazó hacia la derecha 1 metro.
Si queremos calcular la distancia, debemos pensar en la longitud de la trayectoria, la cual para este caso es una linea recta, por lo que coincide con el módulo del vector desplazamiento y vale d = 1 m, y como es un escalar no se indica la dirección (+x o -x)
VELOCIDAD: Es una magnitud de tipo vectorial, que se mide en unidades de longitud dividida enunidades de tiempo, son ejemplos de unidades de medidas km/hr, m/s, cm/s...etc.
VELOCIDAD PROMEDIO Y VELOCIDAD INSTANTÁNEA: La velocidad media se define como el desplazamiento (cambio de posición) dividido en intervalo de tiempo. En si la velocidad de un cuerpo puede cambiar durante un intervalo de tiempo grande, sin embargo en la medida que se hace más pequeño el intervalo de tiempo, más seaproxima el desplazamiento a la trayectoria seguida ( Fig.3) si el intervalo es muy, pero muy cercano a cero a ese resultado que resulta de la derivada de la posición con respecto al tiempo se conoce como velocidad instantánea. Al módulo de la velocidad instantánea se conoce con el nombre de rapidez instantánea. La velocidad media se calcula realizando la diferencia de los vectores posición y luegodividiendo la magnitud en el intervalo de tiempo. Sin embargo la resta es de tipo vectorial, por lo tanto debemos considerar las dirección y sentido. Como este es un curso básico de física la velocidad en cada uno de los ejes de coordenadas será la variación de la posición en el eje correspondiente.

LA RAPIDEZ MEDIA: Relaciona la distancia total recorrida y el tiempo que tarda en recorrerla. Nose debe olvidar que se mide en unidades de longitud por unidad de tiempo (L/T) y que la rapidez es una magnitud escalar.

Hablar de rapidez y velocidad físicamente no es lo mismo y esto lo podemos demostrar con las siguientes relaciones matemáticas:


ACELERACIÓN MEDIA: Se define como el cambio de la velocidad media con respecto al tiempo. Cuando hablamos de un cambio en el vector velocidad...