BLOQUE 2 IDENTIFICA DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO

MOVIMIENTO DE UNA DIMENSION

La velocidad es la magnitud física que expresa la suele representar por la letra .La velocidad puede variación de posición de un objeto en función del tiempo, o el desplazamiento del objeto por unidad de tiempo. Se distinguirse según el la paso considerado, por lo cual se hace referencia a la velocidad instantánea, la velocidad media, etcétera.

https://www.youtube.com/watch?v=3lBjJZUi5Pc

CONCEPTOS BASICOS

Aceleración

Aceleración, se conoce también como aceleración lineal, y es la variación de la velocidad de un objeto por unidad de tiempo.

Aceleración angular

La velocidad angular de un cuerpo que gira, es la variación del ángulo descrito en su rotación

Espacio

En el concepto corriente es una extensión tridimensional, capaz de contener los objetos sensibles.

y por ultimo fuerza

Fuerza, en física, cualquier acción o influencia que modifica el estado de reposo o de movimiento de un objeto

https://www.youtube.com/watch?v=04Svwbk4lSE

Sistemas de referencia absoluto y relativo

Al hablar de un sistema de referencia simplemente se está apuntando que para observar el movimiento de un objeto es necesario tener un punto de referencia que no proporcione datos reales de distancia, desplazamiento, velocidad, aceleración, etc. Ejemplo; una persona parada observando una carrera de automóviles. Existen dos tipos de sistemas de referencia, está el sistema de referencia absoluta y el sistema de referencia relativa.
Sistema de referencia absoluta.

Se dice como sistema de referencia absoluta cuando se tiene un el punto de referencia fijo, por ejemplo, si tomamos al sol como un punto de referencia, el cual comparáramos con el movimiento de los planeta, en este ejemplo el sol se podría considerar como un sistema de referencia absoluta.

https://www.youtube.com/watch?v=yLUJ5MFYpgY

Movimiento rectilíneo uniforme

El Movimiento Rectilíneo Uniforme es una trayectoria recta, su velocidad es constante y suaceleración es nula.

Un movimiento es rectilíneo cuando el cuerpo describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que suaceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.

El MRU (movimiento rectilíneo uniforme) se caracteriza por:

§  Movimiento que se realiza sobre una línea recta.

§  Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.

§  La magnitud de la velocidad recibe el nombre de aceleridad o rapidez.

§  Aceleración nula.

§   

§  https://www.youtube.com/watch?v=ywQRN29OL38

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

Evolución respecto del tiempo de la posición, de la velocidad y de la aceleración de un cuerpo sometido a un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, según la mecánica clásica.

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado(MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoriarecta estando sometido a una aceleración constante.

Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.

También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es un caso particular del movimiento uniformemente acelerado (MUA).

https://www.youtube.com/watch?v=bs5yjRQV3NM

CAIDA LIBRE Y TIRO VERTICAL

En estos movimientos el desplazamiento es en una sola dirección que corresponde al eje vertical (eje "Y")

Es un movimiento uniformemente acelerado y la aceleración qu actúa sobre los cuerpos es la de gravedad representada por la letra g.

Sus vaores son.

g=9.81 m/s2    SI.                  g=981 cm/s2

g=32.16 ft/s2    S. Inglés.

Lo que diferencia a la caida libre del tiro vertical es que el segundo co,prende subida y bajada, mientras que la cida libre unicamente contempla la bajada de los cuerpos.

https://www.youtube.com/watch?v=AYAQQGXT-S8&feature=fvst

Movimiento dos dimensiones

Cuando pateas un balón, el balón hace un movimiento en dos dimensiones llamado tiro parabólico.

Se le llama en dos dimensiones, porque la posición de la partícula en cada instante, se puede representar por dos coordenadas, respecto a unos ejes de referencia.

El movimiento en 2 dimensiones es cuando la partícula se mueve tanto horizontal como verticalmente (por así decirlo).
El movimiento de una partícula en dos dimensiones es la trayectoria de la partícula en un plano (vertical, horizontal, o en cualquier otra dirección del plano).Las variables a las que está sometida la partícula son dos y por eso se le denomina movimiento en dos dimensiones.

https://www.youtube.com/watch?v=LfYW01VtT0Y

Tiro Parabolico Horizontal Y Oblicuo

Cuando un objeto presenta un movimiento uniforme horizontal y al mismo tiempo presenta un movimiento vertical rectilíneo (suma de movimientos) esto da origen al llamado tiro vertical.

Existen dos tipos de tiro parabólico, está el tiro parabólico horizontal y el tiro parabólico oblicuo, el primero de ellos (tiro parabólico horizontal) es identificado por la forma peculiar en que se comporta el movimiento del cuerpo ya que al lanzar el objeto de forma horizontal al vacio la trayectoria que sigue es de forma curvada, la trayectoria es de esta manera (curva) ya que el cuerpo lanzado es influenciado por dos movimientos, uno de ellos es un movimiento horizontal con una velocidad constante y el otro es de forma vertical.

El tiro parabólico oblicuo se caracteriza porque cuando se lanza un objeto, este forma un ángulo con el eje horizontal, ejemplo, cuando se lanza una bala con un cañón, al llegar la bala al objetivo, esta requiere de cierto ángulo.

En si como se trata de un movimiento de dos dimensiones, el objeto lanzado de esta manera, se moverá en el plano, es decir, se mueve en la direcciones xy (se mueve en dirección al eje x pero simultáneamente se mueve en dirección a eje y). Cuando uno trata con un problema donde se presenta un tiro parabólico horizontal o oblicuo, la persona encargada en darle solución debe tener cuidado en elegir el sistema de coordenadas, ya que, el eje y (la parte positiva) debe de ser vertical y positiva.

La aceleración en el eje y (dirección y) es – g (- 9.80 m/s²) al igual que en la caída libre, mientras que la aceleración en el eje x (dirección x) debe de ser cero debido a que se ignora la resistencia del aire). Cuando el vector de velocidad forma un ángulo con el eje horizontal, a este ángulo se le llama ángulo de proyección (θ₀).

Con las definiciones de seno y el coseno podemos afirmar las siguientes formulas para obtener la velocidad inicial del objeto (velocidad de despegue) en la dirección x y en la dirección y.

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siendo a₀ la aceleración, ω₀ la velocidad inicial, y (t₁-t₀) el incremento de tiempo.

Apreciese la similitud con las fórmulas del MRUA

https://www.youtube.com/watch?v=ewXpW37Mgiw

Movimiento circular uniformemente acelerado

El movimiento circular uniformemente acelerado, MCUA, es un caso particular de la velocidad y la aceleración angular, es un movimiento circular cuya aceleración α es constante.

Dada la aceleración angular α podemos obtener el incremento de la velocidad angular ω entre los instantes t₀ y t₁. La ecuación resultante de la velocidad es:

§  ω (t)=ω₀+α₀(t₁-t₀)

siendo α la aceleración, ω₀ la velocidad inicial, y (t₁-t₀) el incremento de tiempo.

Dada la velocidad angular ω en función del tiempo, podemos hallar la posición θ entre los instantes t₀ y t₁. La ecuación resultante es:

§  Δθ=ω₀·Δt +½a₀·(Δt)²

siendo a₀ la aceleración, ω₀ la velocidad inicial, y (t₁-t₀) el incremento de tiempo.

Apreciese la similitud con las fórmulas del MRUA

https://www.youtube.com/watch?v=ewXpW37Mgiw

Suma de vectores por el metodo de las componentes rectangulares

Cuando vamos a sumar vectores , podemos optar por descomponerlos en sus compnentes rectangulares y luego realizar la suma vectorial de estas. El vector resultante se logrará componiéndolo a partir de las resultantes en las direccioones x e y.

A continuación ilustramos este método mediante un ejemplo. Este será en la mayor parte de los casos el que usaremos a través del curso.
Ejemplo:
Sumar los vectores de la figura 1 mediante el método de las componentes rectangulares.

Lo primero que debemos hacer es llevarlos a un plano cartesiano para de esta forma orientarnos mejor. Esto se ilustra en la figura 2:

       

Calculemos las componentes rectangulares:

A continuación realizamos las sumas de las componentes en X y de las compnentes en Y:

Representemos estos dos vectores en el plano cartesiano y de una vez compongamoslos (sumemoslos vectorialmente). Ver figura 3:

            Calculemos ahora el módulo de la resultante y su dirección:

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=s6BM_s_2Rwg

Equivalencia entre las representaciones

Para toda magnitud física existen diferentes unidades de medida que pueden ser utilizadaspara expresar una cantidad cualquiera de la magnitud. El valor numérico de tal cantidaddependerá de la unidad utilizada; y, por consiguiente, se tendrán tantos valores numéricoscomo unidades se usen. Sean

a y b , dos unidades diferentes de una magnitud física cualquiera. Una cierta cantidad A de dicha magnitud, expresada en las unidades

a y b , será igual a

A = M

a  = N b 

en donde M y N, son los valores numéricos de la cantidad A, cuando se expresa en lasunidades a y b, respectivamente.Ahora bien, si se mide la cantidad a, usando la cantidad b como unidad de medida, setendrá:

a 

——=F o bien,  a = Fb  

b                     

 

De este modo, lo que se ha obtenido es la equivalencia entre esas dos unidades de medida;la unidad a es equivalente a F veces la unidad b. Introduciendo este valor de a en la relación(3), se tiene:

A = M F b = Nb 

de donde

N = M F

 

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=NFn4Go_ZpU0

Representacion grafica de magnitudes fisicas vectoriales

La palabra vector hace referencia al segmento de una recta dirigido en el espacio. Un vector se comprende de los siguientes elementos:
1. Punto de aplicación: es el punto de origen sobre el que actúa el vector.
2. Módulo: se refiere al tamaño del vector. Para conocer el módulo se debe hallar el punto de aplicación y el extremo del vector.
3. Dirección: es la orientación de la recta en la que se ubica el vector. La dirección puede ser vertical, horizontal y oblicua.
4. Sentido: se determina a partir de la flecha ubicada en uno de los extremos del vector. La orientación puede ser horizontal hacia la izquierda o derecha, vertical hacia arriba o abajo, y por último, inclinada ascendente o descendente.
Existen distintos tipos o clases de vectores:
VECTORES EQUIPOLENTES. Cuando dos vectores tienen el mismo módulo, dirección y sentido se dice que son equipolentes. ¿Qué quiere decir? Que miden igual, se encuentran en líneas paralelas y apuntan hacia el mismo lado.

VECTORES LIBRES: El conjunto de los vectores equipolentes recibe el nombre de vectores libres. Es decir, que un vector libre es el grupo de vectores que cuentan con el mismo modulo, dirección y sentido

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=_CGFOOzuJYk&feature=fvwrel

Los vectores como herramienta para modelizacion de fenomenos fisicos

1.- VECTORES CONCURRENTES: Dos o mas vetores son concurrestes cuando sus rectas de acción (o direcciones se cortan en el mismo punto.

Ejemplo: Si dibujas un vector sobre la linea que determinas dos paredes de tu habitación y dibujas otro en la linea que determina una de esas paredes con el techo tendrás dos vectores que se cortan en un punto. SON VETORES CONCURRENTES.

2.- VECTORES NO CONCURRENTES: Son los que no cumplen la condicion anterior, es decir, las lineas que determinan su recta de acción no se cortan.

3.- VECTORES COPLANARES: Son vectores coplanares los que pertenecen al mismo plano.

NOTA: Siempre que tengas dos vectores existirá un plano que los contenga, luego DOS VECTORES SON SIEMPRE COPLANARES.

EJEMPLO: 1.-Si dibujas vectores en el pizarron, serán siempre coplanares, pertenecen al mismo plano.

2.- Todos los vectores que dibujes en una hoja de tu carpeta serán coplanares.

4.- VECTORES NO COPLANARES: Son aquellos vetores que no están dibujados en el mismo plano (en la misma hoja)

EJEMPLO: Si dibujas tres ve INTERPRETACION Y REPRESENTACION DE MAGNITUDES FISICAS EN FORMA GRAFICA

En física, un vector (también llamado vector euclidiano o vector geométrico) es una herramienta geométrica utilizada para representar una magnitud física definida por sumódulo (o longitud), su dirección (u orientación) y su sentido (que distingue el origen del extremo). En matemáticas se define un vector como un elemento de un espacio vectorial, esta noción es más abstracta y para muchos espacios vectoriales no es posible representar sus vectores mediante el módulo, la longitud y la orientación (verEspacio vectorial).

Los vectores en un espacio euclídeo se pueden representar geométricamente como segmentos de recta dirigidos («flechas») en el plano  o en el espacio .

Son ejemplos de magnitudes vectoriales: la velocidad con que se desplaza un móvil, ya que no queda definida tan sólo por su módulo (lo que marca el velocímetro, en el caso de un automóvil), sino que se requiere indicar la dirección y el sentido (hacia donde se dirige); la fuerza que actúa sobre un objeto, ya que su efecto depende, además de su intensidad o módulo, de la dirección en la que actúa; también, el desplazamiento de un objeto.

Un vector queda definido por sumódulo, dirección y sentido: desde A hasta B.

Magnitudes escalares y vectoriales

Representación gráfica de una magnitud vectorial, con indicación de su punto de aplicación y de los versores cartesianos.

Representación de los vectores.

Frente a aquellas magnitudes físicas, tales como la masa, la presión, el volumen, laenergía, la temperatura, etc; que quedan completamente definidas por un número y las unidades utilizadas en su medida, aparecen otras, tales como el desplazamiento, lavelocidad, la aceleración, la fuerza, el campo eléctrico, etc., que no quedan completamente definidas dando un dato numérico, sino que llevan asociadas una dirección. Estas últimas magnitudes son llamadas vectoriales en contraposición a las primeras llamadas escalares.

VIDEO : http://www.youtube.com/watch?v=HdJNt2C11T4&feature=related