Republica Bolivariana de Venezuela Venezuela Ministerio del popular para la educación U.E.N. Dr. Ildefonso Vazquez Area !isica Maracaibo" Estado #ulia
Estudio del Movi$iento
Inte%rantes &enire Urdaneta Vi'( )*acin E$el( &arcia A+o ,eccion ) /rofesor Alberto Rodri%uez Maracaibo" Novie$bre de 0123
Indice •
Introduccion.
2. 0. 3. ,. 7.
Ideas %enerales del $ovi$iento. Defina Movi$iento. Defina vector posicion. E4plique la desco$posicion del $ovi$iento 5$ovi$iento de traslacion ( rotacion6. Mencione ( e4plique la clasificacion de las tra(ectorias 5rectilineas" curvilineas bidi$ensional ( curva tridi$ensional6. 8. Defina vector desplaza$iento. 9. &rafica del vector posicion en funcion del tie$po. :. Defina vector velocidad. ;. Defina velocidad $edia. 21. Interpretacion fisica ( %eo$etrica de la velocidad $edia. 22. Defina $ovi$iento unifor$e. 20. Defina velocidad instantanea. 23. Defina rapidez $edia. 2,. Defina aceleracion $edia. 27. Defina aceleracion instantanea. 28. Defina $ovi$iento rectilineo variado. 29. Mencione por cuales $ovi$ientos se co$pone el $ovi$iento unifor$e variado. 2:. Mensione la for$ula del $ovi$iento unifor$e • •
)onclusion. Referencias Biblio%raficas.
Introduccion El presente trabajo de investigacion se titula "Estudio del Movimiento". Texto cuya fnalidad es destacar y analizar las dierentes defniciones y asi entender la importancia del movimiento. La isica es la ciencia !ue se ocupa de los componentes undamentales del niverso# de las uerzas !ue estos ejercen entre si y de los eectos de dic$as uerzas. El movimiento se refere al cambio de ubicacion en el espacio a lo largo del tiempo. %ara conocer la posicion de un cuerpo necesitamos unos puntos fjos# y !ue denominamos sistema de reerencia. %ara el estudio del movimiento tenemos !ue considerar dos magnitudes fsicas undamentales& el espacio y el tiempo. 'i relacionamos las dos magnitudes undamentales# obtenemos una derivada# llamada velocidad defnida como el cociente entre el espacio recorrido y el tiempo utilizado. %ero $ay otras magnitudes !ue se describen a traves de un modulo o norma# una direccion y un sentido. El desplazamiento# la uerza# la velocidad# la aceleracion son ejemplos de estas magnitudes# a las cuales se les da el nombre de magnitudes vectoriales por ser su representacion un vector. %ara la (ecolecci)n de inormaci)n se $izo necesaria la revisi)n de todo el material bibliogr*fco !ue estuvo al alcance. La elaboraci)n de este material# tiene como fn ser una $erramienta importante# donde el lector pueda aprender conocimientos b*sicos sobre el movimiento. Es necesario leer con suma concentraci)n# para entender todos los puntos desarrollados.
+onclusion Este trabajo nos $a permitido analizar el movimiento. %or ello cabe destacar lo siguiente& El movimiento se refere al cambio de ubicacion en el espacio a lo largo del tiempo. Es un enomeno fsico !ue se defne como todo cambio de posicion !ue experimentan los cuerpos en el espacio# con respecto al tiempo y a un punto de reerencia# variando la distancia de dic$o cuerpo con respecto a ese punto o sistema de reerencia# describiendo una trayectoria. Todo esta dotado de movimientos. ,os encontramos con aspectos tales como& una persona caminando# un motor girando# un rio -uyendo# una moto en marc$a# un avion en vuelo. n cuerpo tiene un movimiento de traslacion cuando todas sus partes se mueven indenticamente o cuando un segmento de el se mantiene paralelo a si mismo durante todo el movimiento. %odemos concluir !ue el movimiento empleado en este trabajo $a sido de vital importancia para la proundizaci)n del desarrollo de la isica# ya !ue generaron motivaci)n y ayudan afanzar y proundizar nuestros conocimientos.
2. Ideas %enerales del $ovi$iento. i nos detuviera$os a *acer un analisis del $undo en donde nos desenvolviera$os" encontraria$os que todo esta dotado de $ovi$ientos. Asi" nos encontra$os con aspectos tales co$o una persona ca$inando" un $otor %irando" un rio flu(endo" una $oto en $arc*a" un avion en vuelo. El sol ( la luna tienen ta$bien un $ovi$iento respecto a la tierra. Estos feno$enos son del lla$ado $undo $acrofisico.
?donde@" en el espacio> ?cuando@" en el tie$po" por eso se dice que la $ateira ( todas sus $anifestaciones se *allan estrec*a$ente vinculadas con el espacio ( el tie$po.
0. Defina Movi$iento El $ovi$iento es un ca$bio de posicion en el espacio de al%un tipo de $ateria de acuerdo con un observador fisico. El $ovi$iento se refiere al ca$bio de ubicacion en el espacio a lo lar%o del tie$po. Es un feno$eno fisico que se define co$o todo ca$bio de posicion que e4peri$entan los cuerpos en el espacio" con respecto al tie$po ( a un punto de referencia" variando la distancia de dic*o cuerpo con respecto a ese punto o siste$a de referencia" describiendo una tra(ectoria.
3. Defina vector posicion Antes de dar una definicion clara ( concreta sobre el vector posicion" debe$os definnir lo que es una particula. Una particula" lla$ada ta$bien punto $aterial" es una porcion del cuerpo tan peque+a que puede considerarse sin di$ensiones. Es lo%ico pensar" que esta particula no e4iste" pero su su idealizacion nos per$ite *acer descripciones de $ovi$ientos. e conoce el $ovi$iento de una particula si conoce$os la ecuacion que ri%e su $ovi$ientol entendiendose por tal" una e4presion
$ate$atica que indica la posicion del $ovil en funcion del tie$po. ?ue es un vector posicion@ El vector posicion es el vector que une el ori%en del siste$a de coordenadas con el pundto donde esta ubicado el ob=eto a estudiar.
,. E4plique la desco$posicion del $ovi$iento 5$ovi$iento de traslacion ( rotacion6 Antes de dar inicio a estas introducciones" debe$os recordar o aclarar los $ovi$ientos de traslacion ( rotacion" lo cual nos *a de per$itir difeenciarlos uno del otro cuando se *a%an los analisis correspondientes. Una %aveta que se abre" el piston que se $ueve dentro de un cilindro" todos los asientos de una noria de feria" una pieza que una %rua eleva *asta la parte alta de un edificio" son e=e$plos de cuerpos en $ovi$iento de traslacion. Aqui todos los puntos del cuerpo reorren distancias identicas ( describen tra(ectorias indenticas durante su $ovi$iento. us se%$entos se $antienen paralclos a si $is$o ( cada punto del cuerpo realiza el $is$o desplaza$iento que cualquiera otro. El las si%uientes fi%uras se $uestra el $ovi$iento de traslacion que realiza el cuerpo" donde el se%$ento AB ocupa posiciones AB ( AB.
B
B
B
A
A
A
De acuerdo al analisis" defini$os que Un cuerpo tiene un $ovi$iento de traslacion cuando todas sus partes se $ueven indentica$ente o cuando un se%$ento de el se $antiene paralelo a si $is$o durante todo el $ovi$iento. /or otra parte" tene$os el $ovi$iento de rotacion" el cual pode$os observarlo cuando una letra de los cauc*os del auto$ovil se $ueve alrededor del e=e del cauc*o.
A C
C /
C
A B C
/ B B A C
En %eneral" pode$os definir que Un cuerpo esta dotado de $ovi$iento de rotacion pura cuando todos sus puntos describen circunferencias que tienen en su centro una $is$a recta fi=a lla$ada e=e de rotacion.
7. Mencione ( e4plique la clasificacion de las tra(ectorias 5rectilineas" curvilineas bidi$ensional ( curva tridi$ensional6 as tra(ectorias suelen ser clasificadas de la $anera si%uiente •
cuando el $ovi$iento se realiza en linea recta ( en una sola di$ension ( el vector posicion queda deter$inado a traves de una sola coordenada referida unica$ente a las abscisas" donde el vector queda representado por r. Rectilineas:
A
B
1
2
0
3
,
r •
Curvilinea Bidimensional: )uando
el $ovi$iento esta referido a un plano ( el vector posicion esta perfecta$ente deter$inado por dos coordenad as" tal ( co$o lo indica la si%uiente fi%ura" r ai F b=. iendo i" = los vectores unitarios en las direcciones de los e=e s.
G
= b i H a
•
)uando el $ovi$iento esta referido al espacio ( el vector posicion queda perfecta$ente deter$inado por tres coordenadas. Curvilinea Tridimensional:
8. Defina vector desplaza$iento )uando el punto A tiene a r 2 co$o vector posicion ( el punto B tiene a r 0 co$o vector posicion. a particula en su $ovi$iento pasa desde el punto A *asta el punto B" despues de transcurrido el tie$po t. Al vector que va diri%ido desde la posicion inicial a la posicion final se le lla$a vector desplaza$iento. Es evidente que este vector desplaza$iento es la diferencia entre el vector de posicion final r 0 ( el vector de posicion unicial r 2 ( lo representa$os co$o r r r 0 J r 2
9. &rafica del vector posicion en funcion del tie$po
:. Defina vector velocidad a velocidad es una $a%nitud fisica de caracter vectorial que e4presa el desplaza$iento de un ob=eto por unidad de tie$po.
;. Defina velocidad $edia a velocidad $edia con respecto a un intervalo de tie$po t" queda definida co$o la razon del vector desplaza$iento r ( el intervalo de tie$po t correspondiente. V
r t
a velocidad $edia es un vector con la $is$a direccion ( sentido del desplaza$iento" e4presandose en unidades de lon%iud por unidades de tie$po.
21.
Interpretacion fisica ( %eo$etrica de la velocidad $edia
*ablar de velocidad $edia en un $ovi$iento unifor$e no es tan i$portante" (a que la velocidad es constante durante todo el $ovi$iento. /ero" vea$os que ocurre en el caso de velocidades variable. /ara ello debe$os suponer que un cuerpo se *a deplazado confor$e a la si%uente tabla de datos relativa a tie$po ( posicion. t5s6
1
2
0
3
,
7
8
9
:
;
21
45$
1
7
01
71
211
281
021
0,1
071
078
081
Al dibu=ar la %rafica correspondiente a la a nterior tabla de valores" nos dare$os cuenta q ue se trata de un $ovi$iento con velocidad variable ( por tanto nos interesa conocer el valor de la velocidad $edia v 081$ 21s
08 $Ks
)alcule$os las velocidades $edias en cada intervalo )abria pre%untarnos en este $o$ento" ?en que for$a podria$os acercarnos al lo%ro de un valor para la velocidad $edia" que estuviera $as cerca de la realidad fisica@. encilla$ente" calcula$os las
velocidades $edias para intervalos de tie$po $as peque+os. •
/ara el pri$er se%undo V 7$ J 1$ 2sL1s
•
/ara el se%undo se%undo V 01$ J 7$ 0s J 2s
•
7 $Ks
27 $Ks
/ara el tercer se%undo V 71$ J 01$ 31 $Ks 3s J 0s
En %eneral para n se%undos V
H0 J H2 t0 J t2
22.
Defina $ovi$iento unifor$e.
El $ovi$iento unifor$e es aquel en el que el valor de la velocidad no varia. e trata de aquel cu(a velocidad" (a sea de traslacion o de rotacion" per$anece constante. Es un $ovi$iento cu(a tra(ectoria puede ser cualquiera 5circular" rectilinea" erratica...6. )uando una particula se desplaza con una velocidad constante a lo lar%o de una tra(ectoria rectilinea" se dice que esta$os en presencia de un $ovi$iento rectilineo unifor$e. Es rectilineo porque su tra(ectoria es una linea recta ( es unifor$e porque per$anece constante el $odulo de la velocidad 5rapidez6 ( la direccion del desplaza$iento.
20.
Defina velocidad instantanea.
i los intervalos de tie$po los to$a$os todavia $as pequ e+os" nos acerca$os cada vez $as *acia el conoci$iento de la velocidad real de cada tra$o" pode$os lle%ar facil$ente a deter$inar la velocidad en cada punto lo%rando asi el calculo de la velocidad instantanea. e%un esto" la velocidad instantanea seria en verdad una velocidad $edia correspondiente a un intervalo de tie$po $u( peque+o. De esta $anera deci$os que la velocidad instantanea es la razon entre el desplaza$iento ( el intervalo de tie$po correspondiente cuando este tiende a cero.
23.
Defina rapidez $edia.
)uando se considera la distancia total recorrida por el $ovil" en lu%ar del desplaza$iento que sufre" esta$os en presencia de la rapidez $edia. Esta es un $a%nitud escalar" en ca$bio la v elocidad $edia es una $a%nitud vectorial. V
4 t
v rapidez $edira. 4 distancia. t tie$po.
2,.
Defina aceleracion $edia.
i el $ovi$iento es rectilineo unifor$e$ente varia la velocidad instantanea del $ovil se conserva en direccion" no asi en $a%nitud. i la velocidad varia de Vo al tie$po de to *asta un valor V al tie$po t" puede definirse el vector aceleracion $edia co$o la razon entre la variacion del vector velocidad instantanea t ( el intervalo de tie$po transcurrido t. V V J Vo ( t t J to esto nos per$ite escribir que a
V J Vo t J to
27.
( t
Defina aceleracion instantanea.
En cierto instante" pode$os definir el vector aceleracion instantanea" co$o la razon de la variacion de la velocidad ( el intervalo de tie$po cuando este tiende a cero. Es el valor li$ite que to$a la aceleracion $edia cuando el intervalo de tie$po tiende a cero. a. li$
28.
v t
cuando t
1
Defina $ovi$iento rectilineo variado.
El $ovi$iento rectilineo unifor$e$ente variado es quel que e4peri$enta aun$entos o dis$inuciones ( ade$as la tra(ectoria es una linea recta" por tanto" unas veces se $ueve $as rapida$ente ( posible$ente otras veces va $as despacio. En este tipo de $ovi$iento a diferencia del $ovi$iento rectilinio unifor$e " la velocidad varia. /ero esta variacion a su vez es con un cierto orden" es decir que ca$bia un $is$o intervalo en una $is$a cantidad de tie$po.
29.
Mencione por cuales $ovi$ientos se co$pone el $ovi$iento
unifor$e variado. Este $ovi$iento puede ser Unifor$e$ente acelerado )uando la rapidez del $ovil au$enta una cantidad constante en cada unidad de tie$po.
•
Unifor$e$ente retardado )uando la rapidez del $ovil dis$inu(e una cantidad constante en cada unidad de tie$po.
•
2:. Rapidez V
4 t
Distancia H v.t
4 v
Mensione la for$ula del $ovi$iento unifor$e.
Referencias Biblio%raficas .fisicacine$aticadina$ica.blo%spot.co$ .definicion.de .fisicadelbolivar.co$ .qui$ica(al%o$as.co$ .i'ipedia.co$ UARE# A. illia$.!isica de ,to a+o.0119.)aracas" Venezuela.Editorial antillana.
