Buen día chicos, comenzamos una nueva clase de cinemática

En cinemática se estudia cómo se mueven los cuerpos, sin tomar en cuenta el origen de las fuerzas que lo motivan. Ver como se mueve un objeto significa para la física saber dónde está, que velocidad tiene, y si esta velocidad cambia o es siempre la misma.

·                     El lugar en donde está la cosa que se está moviendo se llama posición (x). Si el objeto está a una determinada altura se usa la letra h para indicar la posición.

·                     La rapidez que tiene lo que se está moviendo lo llamamos velocidad (v)

·                     Si la velocidad del objeto aumenta o disminuye se dice que tiene aceleración (a)

Sistema de referencia:

 

Cuando digo que la posición de algo es x = 10 m, tengo que decir 10 m medidos desde dónde. Vos podés estar a 10 m de tu casa, pero a 100 m de la casa de tu primo, de manera que la frase: “estoy a 10 m” no indica nada. Hay que aclarar desde dónde. Entonces en física lo que se hace es fijar un punto de referencia a partir del cual tomaremos las medidas, ese punto inicial será la posición cero.

Trayectoria:

 

La trayectoria es el caminito que recorre el cuerpo mientras se mueve. Puede haber muchos tipos de trayectorias: Rectilínea, Circular, Parabólica, Elíptica, Irregular

 

Una trayectoria no tiene por qué ser algún tipo de curva especial. Puede tener cualquier forma. Puede ser cualquier cosa.

 

 

 

 

La letra griega Delta (∆):

 

En física se usa la delta para indicar que a lo final hay que restarle lo inicial. Por ejemplo, ∆x querrá decir “equis final menos equis inicial”. ∆t querrá decir “t final menos t inicial “, y así siguiendo. En matemática a este asunto de hacer la resta de 2 cosas se lo llama hallar la variación o hallar la diferencia.

 

 

 

Espacio recorrido (∆X):

 

El lugar donde el tipo está se llama posición. La distancia que el tipo recorre al ir una posición a otra se llama espacio recorrido. 

 

Vamos a llamar:

 

X₀ = posición inicial (lugar de donde el tipo salió).

 

X_f = posición final (lugar a donde el tipo llegó).

 

∆X = espacio recorrido. (X_f – X_o).

 

Si el móvil salió de una posición inicial (por ejemplo, X₀ = 4 m) y llegó a una posición final (por ejemplo, X_f = 10 m), el espacio recorrido se calcula haciendo esta cuenta:

 

∆X = X_f – X₀ = 10m - 4m = 6m

 

Intervalo de tiempo o tiempo transcurrido (∆t):

 

El intervalo de tiempo ∆t es el tiempo que el tipo estuvo moviéndose. Si el objeto salió en un determinado instante inicial t₀ (por ej. a las 16 hs), y llegó en un determinado instante final (por ej. a las 18 hs), el intervalo de tiempo ∆t se calcula:

 

∆t = t_f – t₀ = 18 hs -16 hs = 2 hs

 

 

 

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU)

Una cosa se mueve con movimiento rectilíneo y uniforme si se mueve en línea recta y recorre espacios iguales en tiempos iguales. 

 

Dicho de otra manera:

En el MRU la velocidad no cambia, se mantiene constante. Al ser la velocidad todo el tiempo la misma, digo que lo que se viene moviendo no acelera. Es decir, en el movimiento rectilíneo y uniforme la aceleración es cero (a = 0).

 

Cálculo de la velocidad:

Para calcular la velocidad se hace la cuenta espacio recorrido sobre tiempo empleado. Esta misma cuenta es la que vos usas en la vida diaria.

 

Si despejamos X_f de la fórmula de velocidad llegamos a la primera Ecuación horaria de MRU:

 

x_f = x₀ + v (t_f – t₀)

 

Esta ecuación me da la posición del tipo en función del tiempo. Se llama horaria porque en ella interviene el tiempo.

En todo MRU hay 3 ecuaciones horarias:

ACTIVIDADES:

La fórmula del MRU es

siendo

• $d$ la distancia recorrida,

• $v$ la velocidad del móvil

• $t$ el tiempo que dura el movimiento

Para calcular la velocidad o el tiempo, despejamos en la ecuación anterior:

1-¿A qué velocidad debe circular un auto de carreras para recorrer 50km en un cuarto de hora?

2-Una bicicleta circula en línea recta a una velocidad de 15km/h durante 45 minutos. ¿Qué distancia recorre?

3-Si Alberto recorre con su patinete una pista de 300 metros en un minuto, ¿a qué velocidad circula?

4-¿Cuántos metros recorre una motocicleta en un segundo si circula a una velocidad de 90km/h?

5-¿A qué velocidad circula el móvil cuya gráfica de velocidad en función del tiempo es la siguiente?

 

6-Un objeto del espacio se mueve en línea recta con velocidad constante y la gráfica de su movimiento es la siguiente:

Responde:

a.  ¿cuál es su velocidad?

b.  ¿qué distancia recorre en 8 horas?

c.   ¿cuál es el área del rectángulo coloreado en naranja?

d.  ¿sabrías decir cuál es la relación del área coloreada con el movimiento?

7-¿La siguiente gráfica puede ser la gráfica de un movimiento rectilíneo uniforme? ¿Por qué?

 

8-Si un avión tarda 2 segundos en recorrer 160 metros, ¿cuál es su velocidad en km/h?

9- Sabiendo que la velocidad del sonido es de 343,2 m/s, ¿a cuántos kilómetros de distancia se produce un trueno que tarda 6 segundos en oírse?

 

10- La velocidad de la luz en el vacío es, aproximadamente, c=300.000 km/s. ¿Cuánto tarda en llegar la luz del Sol al planeta Tierra si éstos distan unos 149,6 millones de kilómetros?

 

 Bienvenidos a una nueva clase de Introducción a la Física, vamos a empezar con MRU 

Movimiento rectilíneo y Uniforme.

Con respecto a la clase anterior, vamos a ir corrigiendo juntos las actividades para que no queden dudas.

Concepto:

El movimiento rectilíneo uniforme (m.r.u.), es aquel con velocidad constante y cuya trayectoria es una línea recta. Un ejemplo claro son las puertas correderas de un ascensor, generalmente se abren y cierran en línea recta y siempre a la misma velocidad.

Observa que cuando afirmamos que la velocidad es constante estamos afirmando que no cambia ni su valor (también conocido como módulo, rapidez o celeridad) ni la dirección del movimiento.

Ecuaciones y Gráficas del M.R.U.

Velocidad

En los m.r.u. la velocidad del cuerpo es constante y por tanto igual a la velocidad inicial. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro por segundo (m/s).

v=v0=cte

donde:

• v es la velocidad.
• v₀ es la velocidad inicial.

Posición

Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m) y se obtiene por medio de la siguiente expresión:

x=x0+v⋅t

donde:

• x₀ es la posición inicial.
• v es la velocidad que tiene el cuerpo a lo largo del movimiento.
• t es el intervalo de tiempo durante el cual se mueve el cuerpo.

Observa lo que t representa en la ecuación de posición: El intervalo de tiempo durante el cual se mueve el cuerpo. Dicho intervalo a veces es representado por t y otras por ∆t. En cualquiera de los casos,  t=∆t = t_f - t_i siendo t_f y t_i los instantes de tiempo inicial y final respectivamente del movimiento que estamos estudiando. 

La inclinación de la recta de la gráfica depende de la velocidad. A mayor pendiente, mayor velocidad. Por otro lado, recuerda puedes deducir esta de la gráfica de la fila superior teniendo en cuenta que la distancia recorrida coincide con el área encerrada entre el eje x y la línea que representa la velocidad en el intervalo de tiempo considerado (que en nuestro caso hemos llamado t).

Aceleración

Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro por segundo al cuadrado (m/s²). Su valor a lo largo del movimiento siempre es cero.

En aquellos casos en los que la posición inicial es cero ( x₀ = 0 ), la distancia recorrida y la posición coinciden, y su valor es:

s=v⋅t

Ejemplo

Si una bola rueda por el suelo describiendo una trayectoria en línea recta y tomamos medidas de su posición en diferentes instantes de tiempo.

Posición (m)	0	12	24	36
Tiempo (s)	4	25	46	67

 

a)    ¿La bola realiza un m.r.u.?
b) ¿Cuál es su velocidad?
c) ¿Cuál es su posición transcurridos 8 s?
d) ¿Cual es su desplazamiento tras 8 s?

 

 

4to año-Introducción a la Física - : BIENVENIDOSa clase de Introducción a la FísicaProf...

Bienvenidos a la clase de Introducción a la Física

clase a partir del 12 de marzo

TEMA: MAGNITUDES

CONCEPTO DE MAGNITUD:

La magnitud física es una propiedad de los cuerpos y elementos que permite que sean medibles y, en algunos casos, observables. Asimismo, las magnitudes pueden ser de dos tipos: escalares y vectoriales.

Las magnitudes escalares son las que se pueden representar a través de una escala numérica en la que se distingue un grado de valor mayor o menor, según se corresponda. Por ejemplo, la temperatura, la energía, el tiempo, entre otros.

Por su parte, las magnitudes vectoriales son aquellas que aportan mayor información sobre las propiedades de un cuerpo o elemento.

Por ello, se representa a través de vectores que indican una dirección o sentido que se mide por medio de un sistema de coordenadas. Por ejemplo, la velocidad, la fuerza, la aceleración, entre otros.

En este sentido, los especialistas han elaborado tablas e instrumentos de medición para establecer datos medibles y comparaciones entre las magnitudes y sus variables. Por ejemplo, termómetros, metros, básculas, entre otros.

Dichas tablas de medición se emplean para realizar representaciones de fenómenos, determinar la posición de un cuerpo o establecer una ley científica, entre otros.

Entre las propiedades medibles están el peso, la velocidad, la energía, la temperatura, el tiempo, la longitud, la densidad, la masa, la distancia, entre otros.

Dichas magnitudes son medidas a través de diferentes instrumentos como el termómetro, el metro, entre otros. Por ejemplo, a través de las medidas de las magnitudes se puede saber cuál es la velocidad más rápida que puede alcanzar un vehículo, cua.

Asimismo, han sido asignadas unidades básicas que representan las diferentes magnitudes, entre las que se pueden mencionar las siguientes:

• Tiempo: segundo (s).
• Longitud: metro (m).
• Masa: kilogramo (kg), gramo (m).
• Temperatura: kelvin (k) y grado Celsius (°C).
• Intensidad de corriente eléctrica: amperio o ampere (A).
• Energía: julio (J).
• Fuerza: newton (N).

Pueden ver el siguiente video para repasar el tema:

https://youtu.be/bMpHEu-pzhw

Un poco de Historia….

El sistema métrico decimal fue creado en una convención mundial de ciencia celebrada en París, Francia; en el siglo XVII para ser exactos, allá por el año 1795. Este sistema fue muy importante porque fue el primer patrón que existió para las unidades de medidas, entre ellas se encuentras las unidades como el metro, el kilogramo-peso y el litro. ¿Qué usaron para definir estas unidades?, pues aquí viene lo importante, para definir dichas unidades, utilizaron la dimensión de la tierra y la densidad del agua.

Se dice que, para medir las longitudes en ese tiempo, se dividió un meridiano de nuestro planeta en 40 millones de partes iguales, y a cada parte de longitud se le llamó metro.

Después de realizar dicho acuerdo con la longitud, ésta misma sirvió de ejemplo para obtener las demás unidades. Es por eso que la palabra metro significa “medida”.

Una característica importante de éste sistema, fue sin duda la división decimal que tenía; por ejemplo, el uso de los prefijos como: deci, centi o mili.

Decímetro = décima parte del metro

Centímetro = centésima para del metro

Milímetro = la milésima parte del metro

Por otra parte, tenemos también a los prefijos como: deca, hecto, kilo.

Decámetro = diez veces el valor del metro

Hectómetro = cien veces el valor del metro

Kilómetro = mil veces el valor del metro

Pasaron cerca de 50 años, para que el Congreso Internacional de los Electricistas se llevara a cabo en Bruselas, Bélgica, en donde un ingeniero Italiano de nombre Giovanni Giorgi propone su sistema MKS cuyas iniciales son (Metro – Kilogramo – Segundo).

El avance de la ciencia era evidente para el siglo XIX, y no hace muchos años en la ciudad de Ginebra, Suiza. Pero era necesario actualizar las unidades de medida, es por ello que surge el Sistema Internacional de Unidades (SI), este sistema tiene su esencia y base en el sistema MKS, solo que a excepción del MKS este sistema establece siete magnitudes fundamentales.

Longitud → Metro

Masa → Kilogramo

Tiempo → Segundo

Temperatura → Kelvin

Intensidad de Corriente Eléctrica → Ampere

Intensidad Luminosa → Candela

Cantidad de Sustancia → Mol

Los invito a ver los siguientes videos antes de resolver las actividades:

https://youtu.be/Xu0lcWEO9nI

https://youtu.be/cVEO-u1xIVA

https://youtu.be/QeVaK8lDzkQ

Con éste cuadro podemos entender que según lo que nos pidan, nos vamos para abajo o para arriba,

si me piden calcular de metro a km tengo que ir para arriba dividiendo 3 veces 10, si me piden calcular de km a metros , tengo que ir para abajo 3 veces por 10.

Problemas

Problema 1: unidades de longitud

Escribir las siguientes distancias en metros:

1. 15 km

2. 200 dm

3. 23 mm

4. 0,02 dam

5. 2 cm

Problema 2: unidades de longitud

Escribir las siguientes longitudes en decámetros realizando un solo paso (multiplicando/dividiendo sólo una vez):

1. 11 mm

2. 5 hm

3. 0,05 dm

BIENVENIDOS

a clase de Introducción a la Física

Prof Gabriela Rojas

fisicagabrielarojas@gmail.com

                           clave de Classroom: ttbk6iz

 

ORGANIZACIÓN DE LOS CONTENIDOS A SABER

Eje organizador:	Núcleo Temático:
Magnitudes físicas. Cinemática	Concepto de magnitud, tipos de magnitudes. Sistema internacional. Sistema técnico. Movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente variado
La energía en el mundo cotidiano	Diferentes formas de energía Clasificación de la energía Potencia y trabajo
La energía en el universo físico	Generación natural de la energía Energías microscópicas y su aprovechamiento
La energía eléctrica	Generación y distribución
La energía térmica	Calor y temperatura Formas de transmisión

Período febrero

 

Hola chicos, espero que hayan disfrutado de sus vacaciones. 

En este período trabajaremos los contenidos vistos durante el ciclo lectivo 2020 con aquellos alumnos que aún no han acreditado la materia.

Nos veremos en la escuela el viernes, traigan todo el material visto para poder profundizar los contenidos y aclarar todas aquellas dudas que tengan.