Resumen co capitulos ben quiere a anna

Introducción a la Física Universitaria

Cinemática de la partícula

2.6 A CELERACIÓN M EDIA Podemos cambiar la velocidad de un auto, pisando el acelerador o el freno, para aumentar o disminuir su rapidez. También la podemos cambiar girando el timón, es decir cambiándole la dirección y sentido. Si el movimiento se restringe a una línea recta, la dirección queda fija, pero todavía se puedecambiar la rapidez y el sentido de la velocidad. La aceleración es un concepto que se introduce para medir qué tan rápido cambia la velocidad de una partícula en el tiempo. Supongamos que una partícula se mueve sobre una línea recta, y que en un instante t1 tiene velocidad v1, y que en un instante posterior t2 tiene velocidad v2, ambos medidos respecto a algún SR, luego se define la aceleración mediade la partícula en este intervalo, como el cociente del cambio de velocidad y el intervalo de tiempo usado:
am  v v 2  v1  t t 2  t1

Considerando el intervalo de tiempo como positivo, es decir sin considerar cuentas regresivas, observamos que la aceleración media tiene el mismo signo que el cambio de velocidad. Sin embargo, hacemos hincapié en que el signo de la aceleración media nosignifica que la partícula aumente o disminuya su rapidez. Un análisis cuidadoso de la ecuación anterior muestra que: a) Si v1, v2 y am tienen el mismo signo, entonces la partícula aumenta su rapidez. b) Si v1 y v2 tienen el mismo signo, pero difieren en signo de am, entonces la partícula disminuye su rapidez. c) Si v1 y v2 tienen signos opuestos, podemos decir que inicialmente la partícula disminuyesu rapidez, y que posteriormente empezó a aumentar su rapidez. Esto debido a que, en algún instante la velocidad debió ser cero, es decir la partícula debió detenerse para cambiar de sentido. La aceleración media la representamos por un vector cuyo sentido lo indica su signo: a la derecha si este es positivo y a la izquierda si es negativo (considerando un eje positivo a la derecha). Por ejemplo,sea un móvil que se encuentra en la posición 5 m, con una velocidad de –2 m/s, y que luego de 1 s se encuentra en la posición –8 m, con una velocidad de –1 m/s, representamos la aceleración media como se muestra en la figura:

am 
–1 m/s

v (1 m / s)  (2 m / s)   1 m / s2 t 1s
–2 m/s

am = 1 m/s2

-8

-5

0

5

10

X(m)

En este ejemplo podemos decir que la partículadisminuye su rapidez. Se cumple la regla (b): la aceleración media resulta positiva, mientras que las velocidades son negativas. En un gráfico de este tipo, podemos distinguir los vectores aceleración de los vectores velocidad teniendo en cuenta las unidades de las etiquetas.
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Cinemática de la partícula

2.7

M OVIMIENTO R ECTILÍNEO CON ACELERACIÓN C ONSTANTE

Un móvil describe un movimiento rectilíneo con aceleración constante, cuando este se mueve en línea recta y su aceleración media es la misma para cualquier intervalo de tiempo que se considere. En este caso, es conveniente definir la aceleración para todo instante del movimiento, mediante la ecuación: a  a m  cte Nótese que mientras la aceleración media se define en unintervalo de tiempo, la aceleración se define en todo instante. En el ejemplo anterior, si el movimiento fuese de este tipo, la aceleración sería 1 m/s2, para todo tiempo entre 0 s y 1 s.

Arreglo experimental para la medición de la  posición de un móvil con MRUV usando un sonar.  Laboratorio de Física de la PUCP

Una característica importante de este movimiento es que la velocidad de la partícula,cambia a la misma tasa durante todo el movimiento. Por ejemplo, supongamos que un cuerpo rueda por un desliza por un plano inclinado, y registramos en una tabla la velocidad en cada segundo:
Tiempo transcurrido 1,0 s 2,0 s 3,0 s Rapidez medida 5,2 m/s 10,4 m/s 15,6 m/s

Notamos que la velocidad del cuerpo cambia 5,2 m/s en cada segundo, por lo tanto, con gran aproximación podemos asumir que...