Andrea
Las fuerzas y los movimientos. [Escribir el subtĂtulo del documento] pc01
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1. El movimiento Para comenzar nuestro estudio del movimiento debemos establecer una serie de definiciones de los conceptos básicos que más vamos a utilizar a lo largo de esta unidad didáctica. Empezaremos definiendo cuál es exactamente el objetivo de nuestro estudio. El camino que describe un cuerpo en movimiento se denomina trayectoria y puede ser de dos tipos:
Trayectoria rectilínea, cuando el cuerpo describe una línea recta. Trayectoria curvilínea, cuando el cuerpo describe una línea curva.
Nosotros vamos a estudiar el movimiento rectilíneo. Para ello necesitamos un sistema de referencia que estará constituido por:
Un eje, que indica la dirección que sigue el cuerpo. Un origen, que nos dice a partir de qué punto medimos la posición que ocupa el cuerpo. Un sentido positivo, es decir, debemos establecer hacia qué sentido de nuestro eje vamos a considerar el desplazamiento positivo.
-2
-1
0
Origen
1
2
3
4
5
6 s (m)
Sentido positivo
Llamamos móvil al cuerpo que se encuentra en movimiento. Para describir el movimiento de un móvil debemos indicar dónde se encuentra en cada instante de tiempo. Para ello nos ayudamos de nuestro sistema de referencia. Basta con decir cuánto vale s y sabremos dónde está el cuerpo.
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
s(m)
Este automóvil está en movimiento ya que su oposición cambia según transcurre el tiempo:
Al principio (t=0 s), el vehículo está en s=0 m. Cuando han pasado 15 s, se encuentra en s= 2m. A los 30 s, el coche se encuentra en s= 4 m.
Recuerda Dirección: indica la línea en la que se mueve el cuerpo. Sentido: Indica hacía dónde se mueve el cuerpo.
Sistemas de referencia Si cambiamos de sistema de referencia, podemos cambiar el valor de las magnitudes físicas que medimos, pero no su significado físico.
2. Velocidad Otro aspecto de fundamental del movimiento de un cuerpo es, además de su posición, la rapidez con la que esta posición cambia. Hablamos entonces de la velocidad media, que establece la relación entre el espacio recorrido y el tiempo transcurrido. Observa el cuerpo de la siguiente figura:
Comienza a moverse estando a 15 m del origen de nuestro sistema de referencia. A los diez segundos se encuentra en s = 50 m. La distancia que ha recorrido viene dada por: 50 m – 15 m = 35 m Su velocidad media es el cociente entre esa distancia y el tiempo que ha empleado en recorrerla: �=
35 m = 3,5 m/s 10 đ?‘
Podemos escribir una expresiĂłn que nos sirva para cualquier caso utilizando el lenguaje algebraico. Si denominados sâ‚’ al punto en el que un cuerpo comienza su movimiento y s al punto en el que se encuentra cuando transcurre un tiempo t, la velocidad media viene cada por: đ?‘Ł=
s − sâ‚’ đ?‘Ą
Observa que con esta fĂłrmula puedes obtener una v negativa. Esto sucederĂĄ cuando el cuerpo se mueva hacia la parte negativa de nuestro y que a los 15 segundos estĂĄ en s = -13 m. Su velocidad serĂĄ: đ?‘Ł=
−13 − 2 = −1 m/s 15
Unidades La unidad de velocidad en el SI es el metro por segundo: m/s TambiĂŠn se utiliza mucho otra unidad, como el hm/h.
Sistemas de referencia Si cambiamos de sistema de referencia, puede cambiar el valor de las magnitudes fĂsicas que medimos, pero no el significado fĂsico.