COLEGIO AGUSTINIANO EL BOSQUE Un Proyecto Educativo nico
COLEGIO AGUSTINIANO – EL BOSQUE Un Proyecto Educativo Único y Propio Cs. Naturales Física / Cuarto Medio Disponte a trabajar en un lugar libre de distracciones CINEMATICA MRUA –CAÍDA LIBRE No es necesario imprimir el material Desarrolla las actividades en tu cuaderno OBJETIVO Sistematización nociones de MRUA –CAÍDA LIBRE Contenidos ü ü ü MRUA Caracterizar MRUA Grafica MRUA CAÍDA LIBRE Aplicación a ecuaciones de movimiento Asignatura: FISICA Nivel: Cuarto Medio
■ Estimados : ■ En esta oportunidad trabajaremos cinemática, desde donde sistematizaremos los conceptos MRUA, CAÍDA LIBRE, gráfica y aplicación de estos movimiento ■ Al finalizar esta primera parte de cinemática debemos ser capaces de reconocer nociones básicas de cinemática, caracterizar los movimientos MRUA, CAÍDA LIBRE, mediante ecuaciones y gráficamente. ■ Recuerda siempre revisar este PPT, luego realizar guía de ejercicios y una vez afianzados los conceptos la autoevaluación ■ En clases MEET revisaremos contenidos y preguntas de formulario. ■ PRÓXIMA CLASE (SEMANA DEL 12 DE OCTUBRE) MEET CONTROL Nº 1 CINEMATICA MRU, MRUA Y MOVIMIENTO VERTICAL Saludos cordiales
RECORDEM Trayectoria: Es la curva imaginaria que OS va trazando un cuerpo al moverse. La longitud de la trayectoria se denomina camino o distancia recorrida (d). Desplazamiento: Es el vector que une la posición inicial con la final de un movimiento. o t n mie a laz p s e D B (MRU) El MRU (o MUR) se caracteriza por ser un movimiento con rapidez constante y trayectoria en línea recta. El móvil recorre distancias iguales en tiempos iguales. Ecuación itinerario Donde xf : posición final xi : posición inicial v : rapidez del móvil t : tiempo empleado x[m] xi Trayectoria A xi xi =0 t[s]
Grafica x[m] xi xi xi =0 t[s]
APLIQUEMOS En el gra fico adjunto se representa el movimiento de una parti cula sobre el eje x, en funcio n del tiempo t. II) Velocidad entre los 2 y 4 {s] El móvil no se desplaza está en reposo A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y II E) I, II y III
Movimiento relativo Clasificación del movimiento: relativo y absoluto En general, al observar una determinada situación, la percepción que tendremos de movimiento o reposo dependerá del sistema de referencia que utilicemos. Clasificación de los movimientos según el sistema de referencia utilizado • • Movimiento absoluto: El sistema de referencia con el cual se observa el evento se encuentra en reposo. Percepción del movimiento: ¿se mueve, o no? Cuando varias personas observan una misma situación ¿todos perciben lo mismo? Como ya vimos, el movimiento o reposo que percibimos depende del sistema de referencia o “punto de referencia” que utilizamos para observarlo. Por ejemplo: la ampolleta al interior de la locomotora no se mueve para el maquinista, pero se encuentra en movimiento para el niño al costado de la línea. En el interior de un tren de Metro “nadie se mueve”. Movimiento relativo: El sistema de referencia con el cual se observa el evento está, a su vez, en movimiento. Utilizaremos, principalmente, sistemas de referencia absolutos para nuestro estudio. Pero desde el exterior, “todos se mueven” con el tren.
Ejemplo Los automóviles de la figura se desplazan con movimiento rectilíneo uniforme en la dirección x, con la rapidez y el sentido que se muestran. Según la información en la figura, es posible establecer que el automóvil S A) percibe que R se acerca con una rapidez de . B) percibe que R se aleja con una velocidad de . C) percibe que P se aleja con una velocidad de . B D) percibe que P se acerca con una rapidez de . Aplicación E) percibe que P se aleja de él, mientras que R parece acercarse.
Aceleración ACELERACIÓN MEDIA Clasificación de los movimientos por su rapidez La aceleración media corresponde al cociente entre la variación de la velocidad y el tiempo empleado. Aceleración = Variación de la velocidad Uniformes la rapidez del móvil es constante. Variados la rapidez del móvil cambia en el tiempo. Tiempo empleado Dependiendo del sistema de referencia elegido, la aceleración puede ser positiva o negativa.
EJEMPLO Aceleración es constante D Aplicación
MOV. RECTILÍNEO ACELERADO El móvil aumenta uniformemente su velocidad en el tiempo. Los vectores velocidad y aceleración tienen igual dirección y sentido. MRUA Itinerario velocidad aceleración ECUACIONES Velocidad en función Del tiempo Velocidad independiente del Tiempo x [m] Gráfica a Xi t [s] Área = d
MOV. RECTILÍNEO RETARDADO MRUR velocidad El móvil disminuye uniformemente su velocidad en el tiempo. Los vectores velocidad y aceleración tienen igual dirección, pero distinto sentido. aceleración Itinerario ECUACIONES Velocidad en función Del tiempo Velocidad independiente del Tiempo Gráfica x [m] vi Xi Área = d t [s] -a
EJEMPLO En relacio n al gra fico adjunto de rapidez v en funcio n del tiempo t, es correcto afirmar que 8 III) Para determinar la distancia recorrida en un grafico v v/s t, debemos determinar el área bajo la curva Área del rectángulo + área del triángulo = distancia total recorrida 24 + 16 = 40
EJEMPLO Un móvil se desplaza en línea recta sobre el eje x, a 20 , tal como muestra la figura. En un determinado instante aplica los frenos y se detiene, demorando 5 [s] en hacerlo. I) Los últimos 5 segundos experimento un MRUR Con respecto a lo anterior, es correcto afirmar que I) los últimos 5 [s] el móvil experimentó un MRU. II) los últimos 5 [s] la aceleración del móvil es . III) la distancia recorrida por el móvil, desde la aplicación de los frenos hasta detenerse, es 50[m]. A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo II y III E) I, II y III III) para determinar la distancia recorrida utilizamos ecuación itinerario
EJEMPLO Si no existe aceleracio n en el Para los siguientes gráficos de posición x y velocidad v en función del tiempo t, ¿cuál de ellos indica que NO existe aceleración en el movimiento, entonces se trata de un movimiento rectili neo uniforme o movimiento? MRU. En este movimiento, la rapidez es constante, por lo que la gra fica de v / t debe ser una recta paralela al eje del tiempo. Los gra ficos propuestos B) y D) no cumplen dicha condicio n. Por otra parte, en el MRU, el mo vil recorre distancias iguales en tiempos iguales, por lo que el gra fico de posicio n en el tiempo debe ser una recta, sea con pendiente positiva o negativa. De los gra ficos propuestos, E) es la alternativa correcta.
Movimientos verticales
Ejemplo m Se lanza verticalmente hacia abajo un objeto con rapidez inicial de 2 , s m llegando al suelo a 12 . Es correcto afirmar que s I) fue lanzado desde 7 [m] de altura. I) Para determinar altura Debemos primero determina el tiempo de caída II) demoró 1[s] en llegar al suelo. III) cuando habían transcurrido 0, 5 [s] se encontraba a una altura de 4, 75 [m]. A) Solo I B) Solo II C) Solo I y II D) Solo I y III E) I, II y III
Ejemplo m Desde el suelo se lanza verticalmente hacia arriba un objeto a 40 . s Despreciando la resistencia del aire, ¿a qué altura se encuentra el objeto a los 3 [s] de haber sido lanzado? A) 30 [m] B) 50 [m] C) 75 [m] D) 165 [m] E) 210 [m]
Resuelve 1. Un cuerpo se mueve en li nea recta, partiendo del reposo, con una aceleracio n constante de 8 m/s 2. Calcular: a) la velocidad que tiene al cabo de 5 s, b) la distancia recorrida, desde el reposo, en los primeros 5 s. 2. Desde el techo de un edificio se deja caer libremente un objeto que demora 7 [s] en llegar al suelo. ¿Que altura tiene el edificio? 1. la aceleracio n - aumenta 2. negativa - hacia el origen 3. velocidad - al tiempo 4. movie ndose 5. vectorial - longitud - direccio n - sentido - recorrida - final - inicial Calificación 7, 0 6, 0 5, 0 4, 0 No califica 245 m % de Respuestas Correctas en Formulario Classroom 81 y más % 71 – 80% 61 – 70 % 51 – 60 % Menos de 50 % Recuerda revisa primero el PPT, luego realiza los ejercicios indicados y finalmente la autoevaluación que será calificada por nivel de logros según tabla de equivalencia
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