TALLER DE FISICA EL MOVIMIENTO

Taller de fisica el movimiento

EL MOVIMIENTO

La mecánica clásica es la rama de la física encargada del análisis de los cuerpos en movimiento; se divide en: cinemática que describe cómo se mueven los cuerpos, y cinética o dinámica que explica las causas (fuerzas) del movimiento.


Es importante tener en cuenta que en la cinemática del movimiento no se consideran las dimensiones del cuerpo


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Por ejemplo, si vas a analizar el movimiento de un carro, no importan las partes que lo componen (motor, puertas, sillas, etc.), solo interesa hablar del carro como un todo, es decir, como una partícula.


Todo a tu alrededor está relacionado con la idea de movimiento, incluso hasta lo que parece estar en reposo. 


Por ejemplo, cuando alguien camina por la acera podría pensar que la Tierra está quieta, pero en realidad recorre 107 000 kilómetros por hora (km/h) alrededor del Sol. 


Para analizar cualquier tipo de movimiento es necesario describirlo con respecto a un sistema de referencia. 


Por ejemplo, cuando un deportista corre en una carrera atlética, el sistema de referencia con el que se mide su movimiento es la línea de partida.


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Características del movimiento 


Cuando un cuerpo se mueve cambia de posición en cada instante de tiempo. 


La posición es la localización del cuerpo en el espacio; está definida por el sistema de referencia y el tiempo es una magnitud física que mide la duración de los eventos. 


Por ejemplo, jugar por una hora o estudiar tres horas define el tiempo para cada actividad. 


El camino que sigue un cuerpo se denomina trayectoria. Si una persona se pinta la suela de los zapatos con tinta, dibuja la trayectoria que recorre para ir de un punto a otro. 


Para llegar a un destino existen muchos caminos de diferente forma y longitud; la longitud de un camino se conoce como distancia.


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El movimiento según el marco de referencia La posición, la distancia y la trayectoria son relativas, todo depende del punto de vista del observador. 

Así, una moneda que cae en el interior de un bus es vista caer en trayectoria recta por los pasajeros, mientras que un peatón en el andén observa una trayectoria curva y de mayor distancia debido al movimiento del vehículo que este observador logra percibir.

Descripción del movimiento 



La distancia en línea recta entre un punto de partida y un punto de llegada se conoce como desplazamiento e indica qué tan lejos te encuentras del punto de partida. 


Por ejemplo, cuando llegas al colegio y te das cuenta de que has olvidado tu tarea, entonces decides ir a tu casa, recogerla y volver al colegio. 



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La distancia que recorriste es el triple pero el desplazamiento total es el mismo comparado con el de un día en que sí llevas la tarea. 


El desplazamiento se señala con el símbolo delta x y se calcula como la diferencia entre la posición final (xf) y la posición inicial (xo). 


Para desplazarte debes conocer la dirección; no es lo mismo recorrer 10 metros hacia el norte que recorrer 10 metros hacia el sur. 


En el siguiente ejemplo puedes identificar cómo se calcula el desplazamiento de una persona cuya posición final es de 5 m hacia la derecha, respecto a la puerta del aula, y la inicial es de 2 m hacia la derecha de la puerta.


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Rapidez y rapidez media 



Intuitivamente se habla de velocidad cuando se quiere expresar cómo ocurre algo en relación con el tiempo transcurrido. 


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Utilizamos palabras como lento y rápido para definir el ritmo de movimiento de un cuerpo. Un motociclista que maneja muy rápido o una tortuga que camina muy lento son algunos ejemplos. 


En un movimiento, la rapidez se define como la distancia recorrida en cierto tiempo. 


La rapidez es una cantidad escalar, es decir, indica únicamente un valor numérico (magnitud) y su respectiva unidad de medida (m/s o km/h); se simboliza con la letra v


En el siguiente ejemplo puedes identificar cómo se calcula la rapidez de una persona que recorrió una distancia de 12 metros en un tiempo de 6 segundos.


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La rapidez media es la distancia total recorrida por el cuerpo dividido entre el tiempo que le toma recorrer esta distancia. 


En el siguiente ejemplo puedes identificar cómo se calcula la rapidez media de un automóvil que recorre una distancia total de 24 m en un tiempo de 8 segundos.


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En el movimiento es común que no siempre se mantenga la misma rapidez. Un ciclista puede viajar inicialmente a 25 km/h, detenerse (0 km/h) y luego avanzar a 10 km/h. 


La rapidez en cada instante de tiempo se conoce como rapidez instantánea y se puede medir con el velocímetro de un carro.


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La velocidad y la aceleración 



Un avión para llegar a su destino debe conocer la rapidez (magnitud de la velocidad) y la dirección de su movimiento (velocidad =v); la magnitud de la velocidad es la rapidez y su dirección es la misma del desplazamiento. 


La velocidad media es el desplazamiento dividido entre el tiempo o intervalo de tiempo transcurrido. Definir en un instante de tiempo la velocidad de un cuerpo, es precisar su velocidad instantánea. 


En el ejemplo verás cómo se calcula la velocidad media de una persona que se desplazó 3 metros en 1 segundo.


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En la mayoría de los movimientos la velocidad aumenta o disminuye, y esta se altera si su rapidez, su dirección, o ambas, cambian; esta variación de velocidad en el tiempo se denomina aceleración. 


Un auto acelera cuando pasa de 0 a 80 km/h, y desacelera cuando pasa de 60 km/h a 40 km/h. 


La aceleración, al igual que la posición, el desplazamiento y la velocidad, es un vector porque posee magnitud y su dirección corresponde a la del cambio de la velocidad. 


A continuación está un ejemplo en el que se calcula la aceleración de un automóvil que cambia de velocidad de 10 m/s en un tiempo de 5 s.


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Desarrollaremos otro ejemplo para entender la diferencia entre la velocidad y la rapidez



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La línea roja de la imagen muestra cómo sería el desplazamiento que toma un carro. Pero en las carreteras no se puede avanzar así, sino como en los recorridos que se muestran en color azul y lila. 


Cuando el carro va en línea recta, hablamos de su desplazamiento o velocidad, por ejemplo 50 km en 2 horas. 


Cuando el auto toma los otros dos trayectos hablamos de la rapidez, la cual también se mide en km/h, la cual será de 80 km en 4 horas, por ejemplo. Para calcular la velocidad:


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En cambio, para calcular la rapidez:


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