Actividad Física: Movimiento
El movimiento de una partícula se conoce por completo si la posición de la partícula en el espacio se conoce en todo momento.
La posición de una partícula su ubicación respecto a un punto de referencia elegido que se considera el origen de un sistema coordenado.
El desplazamiento de una partícula se define como su cambio en posición en algún intervalo de tiempo.
La distancia es la longitud de una trayectoria seguida por una partícula.
La relación que existe entre el desplazamiento y el tiempo que se tarda en recorrerlo resulta muy útil.
Específicamente si llamamos al cambio de posición en y al tiempo transcurrido al hacer ese cambio, podemos definir la velocidad promedio como la relación siguiente: .
Notarás que esta relación tiene un equivalente en la posición en , siendo
Por ahora, nos limitaremos a una sola dimensión.
EJEMPLO:
Pensemos en una partícula moviéndose por el eje , y, conforme avanza el tiempo cambia su posición, describiendo un movimiento como el siguiente:
¿Qué velocidad promedio tendrá la partícula entre los segundos 0 y 2?
Observamos que, según la gráfica cuando y cuando , entonces,
¿Qué velocidad promedio tendrá la partícula entre los segundos 2 y 7?
Nuevamente, para t=2s, x=10m y cuando t=7s, x=-5m, entonces,
El signo menos indica la dirección (en ) hacia donde se dirige la partícula (recuerda que la velocidad es un vector).
¿Qué velocidad promedio tendrá la partícula entre los segundos 0 y 2?
Observamos que, según la gráfica cuando y cuando , entonces,
¿Qué velocidad promedio tendrá la partícula entre los segundos 2 y 7?
Nuevamente, para t=2s, x=10m y cuando t=7s, x=-5m, entonces,
El signo menos indica la dirección (en ) hacia donde se dirige la partícula (recuerda que la velocidad es un vector). Considerando la gráfica anterior, ¿qué velocidad promedio tiene la partícula en el intervalo de 4s a 6s?
Considerando la gráfica anterior, ¿qué velocidad promedio se tiene en los últimos 3 segundos de recorrido (es decir, de 5s a 8s)?
A continuación, se te da una tabla de recorridos y tiempos para un carro en momentos determinados. Encuentra lo que se pide.
En ocasiones habrá desplazamientos que inicien y terminen en el mismo lugar, teniendo un valor de cero. Así, es conveniente definir una cantidad que mida cuán rápido se realiza ese desplazamiento.
La rapidez promedio se define como la distancia total recorrida dividida entre el intervalo de tiempo total requerido, es decir, ; la rapidez promedio no tiene dirección y siempre se expresa como un número positivo.
Una persona recorre una distancia de 120 m en 2.5 min, ¿cuál es la rapidez promedio de la persona en km/s?