FISICA UNIDAD 1: Estudio del movimiento Tema 1: Aspectos esenciales del estudio del movimiento Tema 2: Movimientos rectilíneos con velocidad constante.

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1 FISICA UNIDAD 1: Estudio del movimiento Tema 1: Aspectos esenciales del estudio del movimiento Tema 2: Movimientos rectilíneos con velocidad constante Clase N° 3 Segundo Medio (via zoom)

2 Objetivos de la clase 1.Conocer, comprender y aplicar el tiempo y los itinerarios de un movimiento (Tema 1) 2.Conocer, comprender, calcular y aplicar la velocidad y rapidez de un cuerpo en movimiento Habilidades Uso de tecnología de computación e internet para llevar a cabo una tarea Uso de texto guía Tomar apuntes Realizar cálculos matemáticos Consultar dudas mediante chat

3 Recordemos que: 1.El modelo de partícula es esencial para realizar los estudios de movimiento. Se desprecian las características físicas de un cuerpo y se considera un punto, con lo que se facilitan los cálculos y el estudio. 2.El sistema de referencia no es absoluto. Corresponde a un sistema desde donde se realizan mediciones de un evento determinado. No es lo mismo medir desde un auto en movimiento que desde la calle. 3.En física se trabaja con vectores y escalares. Los vectores se asocian al vector desplazamiento, el escalar a la distancia recorrida, temas tratados en la clase. 4.El vector cambio de posición (Δx) corresponde a la diferencia entre el punto final (vector posición final) y el punto inicial (módulo posición inicial) de un movimiento. El escalar distancia total corresponde al largo de la trayectoria recorrida

4 El tiempo y los itinerarios de un movimiento Los movimientos de los cuerpos pueden ser registrados a través de itinerarios de movimiento, los cuales entregan información de las posiciones de un cuerpo en diferentes instantes de tiempo. Esta información puede ser presentada a través de tablas, gráficos y funciones de la posición respecto del tiempo. Tabla de itinerario de un motociclista:

5 La función itinerario de movimiento relaciona las variables posición y tiempo, variable dependiente y variable independiente. Se escribe x(t) a la función de la posición con respecto al tiempo y opera del mismo modo que las funciones matemáticas. Ejemplo: Se tiene un tren que viaja a una razón de 120 [km] por cada hora; su movimiento se puede expresar de manera matemática de la siguiente forma:

6 ¿Cuál será la tabla y el gráfico de movimiento para las primeras cuatro horas del tren que viaja a razón de 120 km por hora? Tiempo (hr)Posición (km)

7 Velocidad y rapidez de un cuerpo en movimiento Velocidad (v) = magnitud vectorial que indica cuán rápido es el movimiento y en qué dirección se mueve. Rapidez (c) = magnitud escalar y representa el módulo o tamaño del vector velocidad. ► El vector velocidad de un vehículo apunta en diferentes direcciones a medida que avanza por la rotonda.

8 ¿Qué expresa esta relación? La rapidez media corresponde a una cantidad escalar, que depende tanto de la distancia recorrida como del tiempo empleado en ello. La rapidez media es directamente proporcional a la distancia recorrida; cuanto mayor sea la distancia recorrida en un intervalo de tiempo, mayor será la rapidez media. La rapidez media es inversamente proporcional al intervalo de tiempo empleado en recorrer una distancia. Si existen dos situaciones en que se recorre la misma distancia, será más rápido el movimiento que se haga en el intervalo de tiempo menor.

9 Se define la velocidad media (v m ) como el cociente entre el desplazamiento de un cuerpo y el tiempo que demora en ello. Donde (v m ) representa la velocidad media del cuerpo, Δx el vector desplazamiento, Δt el intervalo de tiempo que demora el cuerpo en ese desplazamiento. ¿Qué expresa esta relación? La velocidad media corresponde a una cantidad vectorial que depende tanto del desplazamiento como del tiempo empleado en moverse entre las posiciones. La velocidad media es directamente proporcional al desplazamiento; cuanto mayor sea el desplazamiento en un mismo intervalo de tiempo, mayor será la velocidad media. La velocidad es inversamente proporcional al intervalo de tiempo empleado en desplazarse. Si existen dos situaciones en que se desplaza lo mismo, será más veloz el desplazamiento que se haga en el intervalo de tiempo menor. La dirección de la velocidad es la del vector desplazamiento.

10 Ejemplo: Una persona camina 70 [m] hacia la derecha respecto del origen y luego retrocede 30 [m] hacia la izquierda desde la posición final, todo en un tiempo de 70 [s]. Determine c m y v m

11 Velocidad y rapidez instantánea La velocidad en cualquier instante de tiempo se conoce como velocidad instantánea (v i ), que se define como la velocidad promedio para un intervalo de tiempo infinitesimalmente corto, es decir, un intervalo de tiempo tan pequeño que se puede considerar como un instante de tiempo. La rapidez instantánea (c i ) corresponde siempre al módulo o magnitud de la velocidad instantánea, porque la distancia y el desplazamiento se vuelven iguales cuando el intervalo de tiempo es infinitesimalmente pequeño.