Cinemática: revisión de la guía

Presentación del tema: "Cinemática: revisión de la guía"— Transcripción de la presentación:

1 Cinemática: revisión de la guía
1) Define movimiento con tus palabras “Cuando un cuerpo cambia de posición en un tiempo determinado, con respecto a un sistema de referencia”. 2) ¿Por qué es necesario definir un sistema de referencia para describir un movimiento? El movimiento es relativo, depende del punto de vista.

2 Cinemática: revisión de la guía
3) ¿Cuál es la diferencia entre marco de referencia y sistema de coordenadas? Marco de referencia: punto de referencia Sistema de coordenadas: Marco + Medidas 4) Un cuerpo que está en reposo en relación a un sistema de referencia, ¿puede estar moviéndose en relación a otro sistema de referencia? Ejemplifica. Sí. Ejemplo: pasajero de un bus en movimiento está en reposo respecto a otro pasajero, pero está en movimiento respecto a alguien en la calle.

3 Cinemática: revisión de la guía
5) María está sentada en un bus que se mueve en relación a la Tierra. En el mismo bus también está sentado Juan. ¿María está en reposo o en movimiento en relación a la Tierra? ¿Y en relación a Juan? 6) Considera una persona sentada en un barco que navega por un río y responde: ¿La persona está en reposo o en movimiento en relación a un punto fijo en la orilla del río? ¿Y en relación a un punto fijo en el barco? Movimiento Reposo Movimiento Reposo

4 Cinemática: revisión de la guía
7) Explica la diferencia entre trayectoria y desplazamiento. Trayectoria: conjunto de todas las posiciones, línea imaginaria que permite medir distancia recorrida Desplazamiento: diferencia ente posición final y posición inicial (xfinal – xinicial) 8) Explica la diferencia entre rapidez y velocidad. La rapidez es la distancia recorrida por intervalo de tiempo: v = d/t Velocidad involucra también la dirección y el sentido del movimiento

5 Cinemática: revisión de la guía
9) Una persona se movió en línea recta, durante 24 segundos, como muestra la figura abajo Define algún punto que corresponda al origen del sistema de coordenadas. Usando ese punto como referencia, completa la recta anterior con los otros números que faltan.

6 Cinemática: revisión de la guía
9) Una persona se movió en línea recta, durante 24 segundos, como muestra la figura abajo c) A partir de tu sistema de referencia, identifica la posición inicial, la posición final y el desplazamiento de la persona. d) Calcula la rapidez media de la persona. Posición inicial: -5m Posición final: 6m Desplazamiento = 6 – (-5) = 11m Rapidez media = 11m / 24s ≈ 0,46 m/s

7 Cinemática: revisión de la guía
9) Una persona se movió en línea recta, durante 24 segundos, como muestra la figura abajo Desplazamiento: 11m Mitad del camino: 5,5m c) Si la persona tardó 10 segundos en recorrer la primera mitad del camino, calcula cuál fue su rapidez media en la segunda mitad de la trayectoria. Tiempo de la 1a mitad: 10s. Tiempo de la 2a mitad: 24 – 10 = 14s Rapidez media de la segunda mitad: 5,5 m / 14 s ≈ 0,39 m/s

8 Cinemática: revisión de la guía
10) Si me demoro 3h en desplazarme 300 km en línea recta, ¿cuál es la rapidez de mi movimiento? Rapidez media = distancia total / tiempo total v = 300km / 3h = 100 km/h 11) Un camión viaja por 2h, a una rapidez media de 40km/h, en un camino de ripio. En seguida, entra a una carretera asfaltada y viaja por ella durante 1h, con una rapidez media de 70km/h. ¿Cuál es la distancia total recorrida por el camión? Ripio: d = v x t = 40 x 2 = 80km. Asfalto: d = 70 x 1 = 70km Distancia total = = 150km ¿Cuál es la rapidez media total del camión? (considera el viaje completo v = 150km / 3h = 50 km/h Algunos pregutnaron si la rapidez media era el promedio de la dos rapideces. No! ( ) / 2 = 55 km/h -> diferente de la rapidez media (podría haber un caso en que son iguales, pero cuando se pide la rapidez media es siempre la distancia total por el tiempo total)

9 Cinemática: revisión de la guía
12) Un móvil va del punto A al punto B en 20s, y después del punto B al punto C en 40s. Cuál es la rapidez media del recorrido total (del punto A al punto C)? Distancia total: = 90 m Tiempo total: = 60 s Rapidez media = 90 m / 60 s = 1,5 m/s

10 Cinemática: revisión de la guía
13)Un móvil va del punto A al punto B con rapidez media de 20 m/s, y después del punto B al punto C con rapidez media de 10 m/s. Calcula la rapidez media de todo el recorrido (del punto A al punto C). Recorrido AB: d = 1000m, v = 20m/s  t = d / v = 50 s Recorrido BC: d = 2000m, v = 10m/s  t = d / v = 200 s Distancia total = 3000m Tiempo total = 250s Rapidez media = 3000 / 250 = 12 m/s

11 Cinemática: revisión de la guía
14) El conductor de un automóvil recorre la distancia de 600km entre dos ciudades. En los primeros 300km del viaje, mantiene una rapidez media de 120 km/h. En seguida, se detiene por 30 minutos. Después, sigue el viaje y se demora 3 horas más para llegar a su destino final. Calcula la rapidez media del automóvil considerando todo el recorrido. 1ª parte del viaje: d=300km, v=120km/h  t = d/v = 2,5h 2ª parte del viaje: t = 30min = 0,5h 3ª parte del viaje: t = 3h Distancia total = 600km Tiempo total = 2,5 + 0,5 + 3 = 6h Rapidez media = 600km / 6h = 100 km/h

12 Hemos aprendido que la posición y el movimiento son relativos.
Y la velocidad, ¿también depende del marco de referencia? Velocidad = rapidez + dirección y sentido Cuando dos observadores con distintos marcos de referencia estudian el movimiento de un mismo cuerpo, ¿miden la misma velocidad? Discusión: ejemplos en auto -> acercandose, alejandose -> como lo percibimos (10 – 15 minutos) PARTIR CON LO FENOMENOLOGICO

13 ¡La velocidad también es relativa!
Siempre va a depender de donde se encuentre el observador (marco de referencia) Medimos la velocidad con respecto a un marco de referencia

14 Ecuación de la velocidad relativa (Galileo)
: velocidad de A con respecto al marco de referencia : velocidad de B con respecto al marco de referencia : velocidad relativa de A con respecto a B

15 Ejemplo: ¿Cuál es la velocidad relativa de la moto A con respecto a la moto B? 50 = vAB + (-30) vAB = 50 - (-30) vAB = 80 km/h ¿Y si quisiéramos calcular la velocidad relativa de la moto B con respecto a la moto A? Velocidad de la moto A con respecto a la mujer: vA = 50km/h Velocidad de la moto B con respecto a la mujer: vB = -30km/h

16 Ejemplo: vBA = - vAB vBA: velocidad relativa de B con respecto a A
vBA = -80 km/h vBA = - vAB Velocidad de la moto A con respecto a la mujer: vA = 50km/h Velocidad de la moto B con respecto a la mujer: vB = -30km/h ¿Y si quisiéramos calcular la velocidad relativa de la mujer con respecto a la moto B?

17 Ejemplo: vM: velocidad de la mujer con respecto a ella misma vMB: velocidad relativa de la mujer con respecto a B 0 = vMB + (-30) vMB = 0 - (-30) vMB = 30 km/h Velocidad de la moto A con respecto a la mujer: vA = 50km/h Velocidad de la moto B con respecto a la mujer: vB = -30km/h vMB = - vBM

18 Problema 1: Dos pelotas se acercan con velocidades vA = 6m/s y vB = -4m/s, medidas respecto a un observador en reposo a) ¿Con qué velocidad relativa se mueve la pelota B con respecto a la pelota A? b) ¿Con qué velocidad relativa se mueve la pelota A con respecto a la pelota B? 6 = vAB + (-4) vAB = 6 – (-4)  vAB = 10 m/s -4 = vBA + 6 vBA = -4 – 6  vAB = -10 m/s

19 Problema 2: Sobre un barco que se mueve a 8km/h hacia la derecha, camina una persona en sentido contrario con una rapidez de 3km/h. ¿A qué velocidad vP verá caminar la persona un observador sentado en la orilla del río? vP = = 5 km/h

20 Problema 3: Un observador en reposo ve a tres cuerpos que se mueven de manera rectilínea: el auto y la niña se mueven en el mismo sentido y la moto en sentido contrario. Calcule la velocidad relativa: Del auto con respecto a la moto Del auto con respecto a la niña De la niña respecto a la moto vAM = vA – vM = 30 – (-20) = 50 m/s vAN = vA – vN = 30 – 2 = 28 m/s vNM = vN – vM = 2 – (-20) = 22 m/s

21 Cinemática: prueba el 29/09
El movimiento es relativo Marco de referencia y sistema de coordenadas Trayectoria x Desplazamiento Rapidez x Velocidad Cálculo de la rapidez media La velocidad es relativa Cálculo de las velocidades relativas