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DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD INSTANTÁNEA.
Objetivo.
El alumno determinará el valor de la velocidad instantánea en un punto P utilizando un deslizador sobre el riel de aire.Introducción Teórica.
El riel de aire permite determinar la velocidad instantánea, ya que una vez que éste se ajusta, la velocidad del móvil en un punto se puede considerar la misma cada vez quese repita la experiencia.
Cuando el móvil se mueve sobre una línea recta y se desplaza una distancia Δx en un intervalo de tiempo Δt, la cantidad
se define como su velocidad promedio entre lospuntos inicial y final de su desplazamiento, en el caso de que el movimiento sea uniforme, la velocidad en cualquier punto de su trayectoria es la misma y es igual a la velocidad promedio .
Cuandola velocidad del móvil no es constante, esto es, cuando su velocidad varía en cada punto de su trayectoria, el movimiento es más complejo y se requiere encontrar la velocidad del móvil en unaposición o instante cualquiera.
En este caso debemos emplear el concepto matemático de límite, ya que debemos considerar cambios infinitesimales en la posición, al aplicarlo, tendremos que la velocidad deun móvil en un punto cualquiera de la trayectoria que se mueve en línea recta, se define como:
cuya interpretación geométrica consiste en tomar intervalos de tiempo cada vez más pequeños, hastadeterminar la pendiente de la recta tangente en el punto en que se quiere conocer la velocidad instantánea de la trayectoria.
Este límite no puede ser medido directamente, pero puede ser calculadoextrapolando una serie de medidas de la relación , dando valores diferentes a Δx.
Por ejemplo, si observamos la figura 13, nos damos cuenta de que Δt puede ser medido entre el tiempo que tarde enpasar el móvil del punto C al A atravesando el plano PP’, de manera semejante podemos medir Δt entre los puntos CA’ y CA”.
Figura 13. Diagrama para vinst.
Si el objeto está acelerado en...
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