BLOQUE 2 DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO

BLOQUE 2 "DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO"

OBJETIVO: El estudiante realizará predicciones respecto al comportamiento de cuerpos móviles en una y dos dimensiones, por medio de la observación sistemática de las características de los patrones de movimiento que se muestran en ambos tipos, mostrando objetividad y responsabilidad.

MOVIMIENTO

La forma más simple del movimiento en el Universo es la que experimenta un objeto cuando cambia su posición en el espacio respecto a otro en el transcurso del tiempo. A este cambio de posición se le conoce como movimiento mecánico

La rama de la física clásica que estudia el movimiento de los cuerpos es la mecánica se subdivide en :

Dinámica

Cinemática

Estudia la descripción del movimiento de los objetos, considerándolo como una relación de cambio espacio-temporal sin considerar las causas que lo producen, o modifican, ni sus efectos.

Estudia el movimiento de los objetos considerando las causas (fuerzas) que lo producen o modifican

Nociones básicas acerca del movimiento

Todo el universo se encuentra en constante movimiento

Un cuerpo tiene movimiento cuando cambia su posición a medida que transcurre el tiempo.

• Un sistema de referencia es absoluto cuando toma en cuenta un sistema fijo de referencia.

• Un sistema de referencia relativo considera móvil al sistema de referencia.

Nota: En realidad el sistema de referencia absoluto no existe, porque todo se encuentra en movimiento.

Diferencia entre distancia y desplazamiento

Diferencia entre distancia y desplazamiento Pág. 66

• La distancia recorrida por un móvil es una magnitud escalar, ya que sólo interesa saber cuál fue la magnitud de la longitud recorrida por un móvil durante la trayectoria seguida, sin importar en qué dirección lo hizo.

• El desplazamiento de un móvil es una magnitud vectorial, ya que corresponde a una distancia medida en una dirección particular entre dos puntos: el de partida y el de llegada.

Ejemplo

A este corredor le interesa recorrer una distancia de 3 km, por lo que primero avanza 1.5 km y luego retrocede, para llegar a su mismo punto de partida, por lo que su desplazamiento es igual a cero.

Velocidad y Rapidez

• La rapidez es una magnitud escalar que únicamente indica el valor de la velocidad.

• La velocidad es una magnitud vectorial, que requiere que se señale, además de su magnitud, su dirección y sentido.

Gráfica v – t cuando hay aceleración

La velocidad de un objeto puede aumentar, como cuando un autobús acelera después de subir al pasaje; pero también puede disminuir, igual que cuando el autobús hace una parada. En el primer caso, la aceleración es positiva, mientras que en el segundo es negativa. Una aceleración negativa indica que un objeto frena (o desacelera)

Movimiento vertical o caída libre

El movimiento de un objeto que cae libremente a la superficie, o bien que se lanza verticalmente hacia arriba o hacia abajo son ejemplos comunes del movimiento con aceleración constante. Este tipo de aceleración se conoce como aceleración de la gravedad y se denota con la letra g. Su valor aproximado es 9.8 m/s^2 y su dirección siempre es vertical hacia abajo y hacia el centro de la Tierra.

Movimiento vertical o caída libre

Si se deja caer desde la misma altura una moneda y una pluma que cae primero

Movimiento vertical o caída libre

• Al lanzar un objeto hacia arriba, le imprimimos velocidad para que se eleve. Esta velocidad va disminuyendo hasta llegar a ser nula que es cuando el objeto alcanza su altura máxima.

• Luego cambia su sentido y aumenta hasta llegar al punto en que lo lanzamos.

Movimiento en dos dimensiones Tiro Horizontal

Cuando un proyectil es lanzado horizontalmente, se desplaza en la dirección horizontal, al mismo tiempo que cae libremente desde el reposo.

Movimiento en dos dimensiones Tiro Parabólico

El tiro parabólico es la resultante de la suma vectorial de un movimiento vertical acelerado y un movimiento rectilíneo uniforme

Cuando un objeto es lanzado con determinado ángulo de elevación, éste tiende a llegar hasta una altura máxima y luego desciende siguiendo una trayectoria parabólica debido a la fuerza de atracción de la gravedad. Si el objeto lanzado alcanza una gran velocidad, el aire tiende a frenar el movimiento y la trayectoria se aparte de la parábola.

Movimiento en dos dimensiones Tiro Parabólico

Donde: t = es el tiempo de caída o elevación T= tiempo total de vuelo H= altura máxima llamada flecha, es la mayor distancia vertical alcanzada, medida desde el plano horizontal de tiro. R= Máximo alcance horizontal, es la distancia horizontal desde el punto de proyección hasta el punto donde el proyectil vuelve otra vez al mismo plano horizontal.

Movimiento en dos dimensiones Movimiento circular uniforme

El movimiento circular uniforme es periódico, es decir, se repite con regularidad. Al cabo de cada vuelta, el móvil pasa otra vez por la misma posición y con la misma velocidad.

Frecuencia

Periodo

es el número de veces que se repite un movimiento periódico en una unidad de tiempo. Se representa con la letra f, es una magnitud escalar. Sus unidades son: Hz ó rpm.

es el tiempo que tarda un móvil en completar un ciclo. Se representa con la literal T; es una magnitud escalar

Desplazamiento angular

es la distancia recorrida por un cuerpo que sigue una trayectoria circular, y se expresa frecuentemente en radianes (rad), grados (°), ciclos (c) y revoluciones (rev).

Un radián se forma cuando la longitud de arco entre dos puntos de un círculo es igual a la longitud de su radio. 1 rev =2π rad = 6.2832 rad = 360° 1 rad = 57.3° 2πn → nos proporciona el número de radianes desplazados 2πrn → nos da la distancia recorrida en unidades de longitud

La velocidad angular es el resultado de dividir el desplazamiento angular entre el tiempo transcurrido.

Donde: ω = velocidad angular (rad/s) n = número de revoluciones t = tiempo (s)

Aceleración centrípeta

En el movimiento circular uniforme, la velocidad cambia constantemente su dirección. Tal cambio es debido a la aceleración centrípeta ya que su sentido es dirigido hacia el centro y actúa perpendicularmente a la velocidad tangencial.

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