Fisica

01m-

Posición
- Localizar la ubicación de un objeto con respecto a un sistema de referencia

Z

r r

P ( x, y ,z )

Movimiento y reposo
Y

- Variación aparente de la posición de un cuerpo durante el transcurso del tiempo. - Si la posición no cambia se dice que está en reposo

X

Sistema de Referencia

- Movimiento y reposo son conceptos relativos

JML fis101m-2010 fis101m-Trayectoria - Todas las posiciones que toma una partícula durante su movimiento

- La trayectoria depende también del sistema de referencia elegido

JML fis101m-2010 fis101m-

Desplazamiento
- Vector que va desde la posición inicial hasta la final r r r

t
r rf

∆r = rf − ri

- La distancia puede ser, pero no necesariamente, la magnitud del desplazamiento

r ∆r

r ri

t0JML fis101m-2010 fis101m-

CI EMÁTICA: 1-D
El Movimiento:
t=0 t = t1 t = t2

x=0

x = x1 t=5s

x = x2 t = 10 s

espacio y tiempo

t=0

x=0

x = 30 m

x = 80 m

Velocidad media: desplazamiento por unidad de tiempo

v=

∆x x f − xi = ∆t tf − ti

[v] = L/T = m/s (SI)

JML fis101m-2010 fis101m-

Gráfico x vs t

tanθ =

∆x ∆t

La velocidad media corresponde a lapendiente geométrica en el diagrama x-t Un Corredor se mueve con velocidad constante de 5 m/s. ¿Qué distancia recorre en un minuto? Datos: v = 5 m/s ∆t = 1 min = 60 s
JML fis101m-2010 fis101m-

v=

∆x ∆t

∆x = v∆t = (5 m/s) ⋅ (60 s) ms = 300 = 300 m s

Un Corredor se mueve con velocidad constante de 5 m/s. Si t = 0 es el punto de partida, donde x = 0, ¿A qué distancia del punto departida está en t = 200 s? Datos: ti = 0 s xi = 0 m tf = 200 s v = 5 m/s

v=

∆x x f − xi = ∆t t f − ti

⇒ 5 m/s =

xf 200 s

x f = (5 m/s)(200 s) x f = 1000 m

Un corredor en cierto instante de tiempo está a 200 m del punto de referencia. Transcurridos 50 s se encuentra a 80 m del origen. ¿Cuál es su velocidad media? Datos: xi = 200 m ∆t = 50 s xf = 80 m
JML fis101m-2010 fis101m-

v=∆x x f − xi = ∆t ∆t

⇒ v=

80 m − 200 m = −2.4 m/s 50 s

El negativo significa que el objeto en movimiento se acerca al origen

Desplazamiento Rectilíneo

Y

1s

2s

3s

4s

5s

16m

32m x(m) 0 16 32 48 64 80

48m

64m

80m

X

Z

t(s) 0 1 2 3 4 5

velocidad media

v=

∆x 80m − 16m = = 16 [m/s] ∆t 5s − 1s

Velocidad constante

JML fis101m-2010 fis101m-Y

1s

2s

3s

4s

5s

3.2m 12.8m 28.8m

51.2m

80m

X

Z

t(s) 0 1 2 3 4 5

x(m) 0 3.2 12.8 28.8 51.2 80

velocidad media

v1 = v2 =

∆x 80m − 0m = = 16 [m/s] ∆t 5s − 0s ∆x 28.8m − 0m = = 9.6 [m/s] ∆t 3s − 0s
Cambia la inclinación de la pendiente

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Se puede realizar el mismo desplazamiento en el mismo tiempo pero con diferentetrayectoria

1 2

Caso 1: velocidad media se mantiene constante durante el recorrido Caso 2: velocidad media cambia durante el recorrido
JML fis101m-2010 fis101m-

La velocidad media no es un buen descriptor del detalle del movimiento. ¿qué pasa con la velocidad en t = 1 s?

22.4

La pendiente de la recta que toca a la curva del gráfico en t = 1 s, es
v= ∆x 22.4m − 3.2m = = 6.4 m/s ∆t 4s −1s

es la velocidad instantánea

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¿cómo predecir dónde se encuentra un objeto en movimiento en cada instante del tiempo si la velocidad está cambiando?

Es necesario introducir otra magnitud física que de cuenta de la variación de la velocidad en el tiempo

aceleración
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ti , vi
Aceleración media:

tf , vf

X

a=

∆v v f −vi = ∆t t f − ti

Gráfico v vs t

v

vf ∆v = vf - vi vi ti ∆t = tf - ti tf

tanθ =

∆v ∆t

t

La aceleración corresponde a la pendiente geométrica del gráfico v vs t
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¿unidades de aceleración?

aceleración =

velocidad tiempo

[a] =

ms = m s2 s

(SI)

La velocidad de un cohete espacial, 8 s después de ser disparada, es de 835 km/h. ¿Cuál...