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EL MOVIMIENTO
Conceptos básicos
Posición: Es la distancia en línea recta de un cuerpo, con respecto a
un punto de referencia que se ha escogido como cero. La posición de
un cuerpo está dada por la coordenada X.
Desplazamiento: Es el cambio de posición que sufre un cuerpo, el
cual depende de la posición final y la posición inicial.
Trayectoria: Es el conjunto de puntos del espacio que ocupa la
partícula a través del tiempo
Espacio recorrido: Es la medida de la trayectoria de un cuerpo. Se
calcula sumando los valores absolutos de los desplazamientos
Velocidad: S e llama velocidad al cociente que relaciona el cambio de
posición de un cuerpo y el tiempo empleado
Velocidad media: (Vectorial) Es el cociente entre el desplazamiento
de un cuerpo y el tiempo empleado
Rapidez media: (Escalar) Se define como el cociente entre el espacio
recorrido por una partícula y el tiempo empleado
Espacio recorrido: X = 14 m
Desplazamiento: ΔX = - 2 m
Reposo: t= 2 seg a t= 4 seg
Trayectoria = velocidad
Mayor velocidad: t= 5 seg a t= 6 ses
X(m)
21
18
15
12
9
6
3
t(min)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Santiago inicia su recorrido y alcanza 9 metros en 1 minuto,
permanece en reposo durante 2 minutos, avanza 3 metros en 1
minuto y disminuye su velocidad recorriendo 3 metros en 4
minutos. Finalmente
regresa a su punto de partida en 2
minutos. (Línea verde)
Federico inicia su recorrido 2 minutos después que Santiago
desarrollando una velocidad uniforme de 6 m/min en su primer
trayecto que demora 2 min, en este lugar descansa durante 1
min y reanuda su recorrido avanzando 9 metros en un intervalo
de 2 min. Finalmente regresa al punto de partida de Santiago
desarrollando una velocidad negativa de 12 m/min . (Línea azul)
Germán …
CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO
En la vida cotidiana podemos observar que los cuerpos se
mueven de diferentes formas. La rama de la física que
describe este movimiento sin importar la causa que lo
produce es la cinemática.
En general es posible clasificar estos movimientos así:
1) Movimientos rectilíneos: se desplazan en línea recta y
pueden ser:
a) Movimiento uniforme (M.U)
b) Movimiento uniforme acelerado (M.U.A)
c) Movimiento de caída libre (C.L)
2) Movimientos en el plano: se desplazan combinando
movimientos verticales y horizontales, pueden ser:
a) Movimiento parabólico y Semiparabólico: Ejemplo
persona pateando un tiro libre o cuando un auto cae
en un acantilado
c) Movimiento circular uniforme: Ejemplo una rueda.
3) Movimientos ondulatorios: referentes a las ondas
a) Movimiento armónico simple: Resortes y péndulos.
b) Ondas mecánicas(Sonido) y Electromagnéticas(luz)
CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO
CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO
CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO
Conceptos relacionados
Rapidez: se define como la prontitud con la que se mueve
algo. La rapidez de un cuerpo es la distancia o el camino
recorrido por un cuerpo en un tiempo determinado.
Para hallar la rapidez con que se desplaza un cuerpo se
usa la expresión matemática:
Rapidez = camino recorrido / tiempo empleado
Su unidad de medida es: m/s ó Km/h
Velocidad: Se define igual que la rapidez, pero teniendo en
cuenta el sentido y dirección.
Aceleración: Es el cambio de la rapidez de un cuerpo en un
segundo de tiempo. Su unidad de medida es: metro por
segundo cuadrado.
CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO
M.U.A
VARIABLE
RAPIDEZ
CONCEPTO
CLAVE
PUEDE SER
DIMENCIÓN
Parabólico
M.C.U
C.L
CONSTANTE
M.U
PUEDE
SER
CURVILÍNEO
M.A.S
ORIGEN DE
SONIDO
FENOMENOS
ONDULATORIOS
ESTUDIO DE
LUZ
CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO
PARA SALIR DEBES….
MENÚ
1)
El mapa conceptual:
Participan tres grupos a
través de un estudiante.
2) El titular y dos razones:
Participan dos grupos a
través de un estudiante.
3) Antes pensaba …… y ahora pienso ……
Participan dos grupos a través de un estudiante.
CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO
Movimientos rectilíneos
http://www.colombiaaprende.edu.co/recursos/skoool/quimica_y_fisica/SIM-medicion_de_la_velocidad/
Movimiento uniforme (M.U) ----- Características:
 Es ideal y sólo se da en condiciones especiales
 La rapidez es constante es decir no cambia
 Al graficar distancia vs tiempo se obtiene una línea recta
Movimiento uniforme acelerado (M.U.A) ----- Características:
 Sucede con frecuencia en la cotidianidad
 La rapidez varía
 Al graficar distancia vs tiempo la línea cambia de
inclinación
 Al graficar velocidad vs tiempo la trayectoria representa
la aceleración.
http://conteni2.educarex.es/mats/14346/contenido/
Movimiento de caída libre (C.L) ----- Características:
 El movimiento es vertical
 La aceleración es constante 9,8
y recibe el nombre
de gravedad
CAÍDA LIBRE
 Es un movimiento uniforme acelerado cuya trayectoria es
vertical (x = y = h).
 Todos los cuerpos se aceleran igual independiente de la
masa.
 La aceleración es constante y recibe el nombre de
gravedad g = 9,8 m/s2.
 Parte del piso con v0 diferente de cero y llega vf = 0 en su
punto más alto.
 Cuando el cuerpo se deja caer v0 = 0 y llega al suelo con
vf diferente de cero.
 La aceleración de gravedad cambia de signo: positiva
bajando y negativa subiendo.
 El tiempo que demora un cuerpo en subir, es el mismo
que demora en bajar.
 Las ecuaciones que describen el movimiento son:
𝑎=
∆𝑣
∆𝑡
= 𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑐𝑖𝑟
𝑔=
𝑣 − 𝑣0
𝑡
2
2𝑔ℎ = 𝑣 −
𝑣02
ℎ = 𝑣0 ∙ 𝑡 ±
𝑔𝑡 2
2
MOVIMIENTO EN EL PLANO
Parabólico:
 El cuerpo es lanzado desde la superficie con cierta
velocidad V0 y formando un ángulo agudo.
 Está sometido al movimiento vertical y horizontal.
 La componente de la velocidad Vx no varía su dirección y
magnitud.
 La componente de la velocidad Vy es vertical hacia
arriba en la primera parte, nula en el punto máximo y
vertical haca abajo en la segunda parte.
 La aceleración del cuerpo es la gravedad y por tanto es
constante.
 La velocidad en un instante de la trayectoria se calcula a
través de componentes rectangulares y el teorema de
Pitágoras.
 El máximo alcance horizontal se logra con un ángulo de
45°.
 Para lograr que la altura máxima sea igual al alcance
horizontal se necesita un lanzamiento de 75°
MOVIMIENTO EN EL PLANO
Semiparabólico:
 El cuerpo es lanzado desde cierta altura con velocidad
V0 en forma horizontal.
 Está sometido a dos movimientos: horizontal uniforme y
vertical caída libre.
 El tiempo de caída depende de la altura y la velocidad
inicial.
MOVIMIENTO UNIFORME: Ejercicios.
El movimiento uniforme se da cuando la partícula recorre
espacios iguales en tiempos iguales. Ejemplo:
T(seg)
X(m)
100
2
20
80
4
X(m)
120
60
60
40
8
20
0
0
2
4
6
8
10 t(s)
80
10
𝑿
𝟐𝟎𝒎
𝟒𝟎𝒎
𝟔𝟎𝒎
La relación entre X y t es: =
=
=
=
𝒕
𝟐𝒔𝒆𝒈
𝟒𝒔𝒆𝒈
𝟔𝒔𝒆𝒈
𝟖𝟎𝒎
𝟏𝟎𝒎
=
𝒒𝒖𝒆 𝒆𝒔 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆.
𝟖𝒔𝒆𝒈
𝒔
Luego encontramos que v es la constante. La ecuación que
𝒙
describe el movimiento es: 𝒗 =
𝒕
MOVIMIENTO UNIFORME: Ejercicios.
1. ¿Cuál es la velocidad de un móvil que con
movimiento uniforme, ha demorado 5 segundos
para recorrer una distancia de 120 cm?
SOLUCIÓN
Datos: X = 120 cm = 1,2 m
t=5s
V=?
𝒙
𝟏,𝟐𝒎
𝒗=
R//
𝒕
𝒗=
𝟓𝒔𝒆𝒈
𝒗 = 𝟎, 𝟐𝟒𝒎/𝒔
El móvil debe desarrollar una velocidad de 0,24 m/s.
2.
Carlos viaja de Santa Marta a Barranquilla
desarrollando en su motocicleta una velocidad de
80 Km/h. Sí las ciudades están separadas 120 Km,
¿Cuánto tiempo demora en hacer el recorrido?
SOLUCIÓN
Datos: v= 80Km/h
X= 120Km
t= ?
𝒙
𝟏𝟐𝟎𝑲𝒎
𝐭=
𝐭=
𝐭 = 𝟏, 𝟓𝒉
𝒗
𝟖𝟎𝑲𝒎/𝒉
R// Carlos demora 1 h y media en el recorrido.
MOVIMIENTO UNIFORME: Ejercicios.
1. ¿Cuánto espacio logra recorrer un vehículo con
velocidad constante de 25 m/s en 3 horas ?
2. Mariana logra ir de su casa al colegio en 15
minutos. Sí la distancia que separa el colegio de la
casa de Mariana es 10 Km, ¿Cuál es la velocidad de
Mariana?
3. Santiago puede correr a una velocidad constante durante
media hora. Sí su velocidad es de 15 Km/h, ¿Cuántos
Kilómetros logra avanzar?
4. ¿Cuánto tiempo demora Patricia en recorrer una pista de
40 Km sí puede desarrollar una velocidad de 5 m/s?
5. Rodrigo viaja en un bus a una velocidad constante de 100
Km/h y demora 12 horas en ir de una ciudad M a otra
ciudad P, ¿Qué distancia separa las dos ciudades?
MOVIMIENTO UNIFORME ACELERADO: Ejercicios.
El movimiento uniforme acelerado se da cuando la partícula
varía la velocidad en forma uniforme dando lugar al
concepto de aceleración. Ejemplo.
La relación entre la variación de la velocidad y la variación
𝒗𝒇 −𝒗𝒊
∆𝒗
del tiempo se llama ACELERACIÓN: a =
=
∆𝒕
𝒕𝒇 −𝒕𝒊
𝒂=
𝟖𝒎 𝟎𝒎
− 𝒔
𝒔
𝟒𝒔
=
𝟖𝒎/𝒔
𝟒𝒔
=
𝟐𝒎
𝒔𝟐
𝒂=
𝒂=
𝟐𝟎𝒎 𝟖𝒎
− 𝒔
𝒔
𝟐𝒔
=
𝟏𝟐𝒎/𝒔
𝟐𝒔
=
𝟔𝒎
𝒔𝟐
𝟖𝒎 𝟖𝒎
− 𝒔
𝒔
𝟒𝒔
=
𝒂=𝟎
𝟎𝒎/𝒔
𝟒𝒔
=𝟎