clase3 by gerardo gonzalez gutierrez

Departamento Editorial

Física 2010

Clase Nº 3

Movimiento rectilíneo Uniformemente acelerado y retardado Propiedad Intelectual Cpech Propiedad Intelectual Cpech

MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 03. 2. Libro de Ciencias / Plan Común / Física / Capítulo Nº 2. De este capítulo, utilizaremos desde la página 31 hasta la página 39.

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Objetivos Al término de la unidad, usted deberá: 1. Caracterizar y analizar movimientos. 2. Aplicar las ecuaciones de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y retardado a la solución de problemas. 3. Interpretar información en gráficos

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Clasificación de los movimientos por su rapidez • UNIFORMES: La rapidez es constante.

• VARIADOS: La rapidez no es constante.

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Aceleración media Aceleración = Variación velocidad Tiempo empleado

La aceleración puede ser: • Positiva. • Negativa.

Unidades para aceleración S.I.: (m/s2) C.G.S.:(cm/s2)

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Guía N° 03 Ejercicio N° 17 m 3  s ,

Un móvil que se desplaza a comienza a incrementar su m rapidez de manera uniforme, con una aceleración de 7  2 . s  Respecto a la aceleración adquirida por el móvil, es correcto afirmar que A) el móvil se desplazó, uniformemente, a 7 metros por segundo. B) por cada 7 segundos, el móvil se desplazó 1 metro. C) por cada 2 segundos, el móvil se desplazó 7 metros. D) el móvil se desplazó 3 metros por cada 7 segundos. E) por cada segundo, el móvil aumentó su velocidad en 7 m  s

E Comprensión Propiedad Intelectual Cpech

Guía N° 03 Ejercicio N° 03 Un móvil parte del reposo. En 3 segundos aumenta su velocidad, en forma constante, hasta alcanzar 24(m/s)î. Si el móvil mantiene este tipo de movimiento en el tiempo, ¿cuál será su aceleración al cabo de 4 segundos? A) 3 (m/s2)Î B) 4 (m/s2) Î C) 6 (m/s2) Î D) 8 (m/s2) Î E) 24 (m/s2) Î Análisis

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Movimiento rectilíneos con aceleración constante • MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO (M.R.U.A.) El móvil aumenta uniformemente su velocidad. Los vectores velocidad y aceleración tienen igual dirección y sentido. • MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE RETARDADO (M.R.U.R.) El móvil disminuye uniformemente su velocidad. Los vectores velocidad y aceleración tienen igual dirección, pero sentido opuesto.

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Ecuaciones de movimiento

}

1 2 Si x i = 0 x = x + v t + at f i i 2 â&#x2021;&#x2019; x =d

v = v + 2ad 2 f

}

1 2 d = v t + at i 2

2 i

v f = v i + at

Aparecen en la pĂĄgina 36 de tu libro Cpech. Propiedad Intelectual Cpech

Guía N° 03 Ejercicio N° 05 En la pista de despegue, después de 1[min] 40[s] de partir del reposo, un avión a reacción alcanza la rapidez de 600[m/s]. ¿Qué distancia recorrió en ese tiempo? A) 6[km] B) 15[km] C) 30[km] D) 100[km]

E) 120[km]

Aplicación

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Caso particular Como el M.R.U.R. va disminuyendo su velocidad, llegará un momento en que el móvil se detenga (vf=0). Los vectores velocidad inicial y aceleración son opuestos, es decir, si Vi es positivo, a es negativo y viceversa. El tiempo empleado en detenerse se denomina tiempo máximo.

v f = v i + at

⇒ t

t MAX

vf − vi a 0 − vi a − vi a

Como el tiempo siempre es positivo, tenemos:

t MAX = Vi a Propiedad Intelectual Cpech

Caso particular La distancia recorrida desde la aplicación de los frenos hasta detenerse se denomina distancia máxima. Los vectores velocidad inicial y aceleración son opuestos, es decir, si Vi es positivo, a es negativo y viceversa.

v = v +2ad 2 f

2 i

⇒ d

d MAX

v f2 −v i2 2a 0 −v i2 2a −v i2 2a

Como la distancia siempre es positiva, tenemos:

d MAX = Vi2 2a Propiedad Intelectual Cpech

Guía N° 03 Ejercicio N° 11 Un móvil se desplaza en línea recta a 20 (m/s), tal como muestra la figura. Aplica los frenos y se detiene en 5 (s). Con respecto a lo anterior, es correcto afirmar que I) el móvil presenta un MRUA. II) su aceleración es - 4 (m/s2). III) la distancia recorrida desde la aplicación de los frenos hasta detenerse es 50 (m). A) Sólo I. B) Sólo II. C) Sólo III. D) Sólo II y III. E) I, II y III

D Aplicación

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Comportamiento grรกfico de un M.R.U.A. La forma del grรกfico d/t es un arco de parรกbola, pues, por ser un movimiento acelerado, el mรณvil recorre distancias cada vez mayores en intervalos iguales.

d[ m ]

t[s]

Aparecen en la pรกgina 37 de tu libro Cpech.

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Comportamiento gráfico de un M.R.U.A. La línea recta ascendente indica que la velocidad aumenta en forma constante en el tiempo. El área bajo la curva representa la distancia recorrida por el móvil en el intervalo de tiempo.

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Comportamiento gráfico de un M.R.U.A. La línea recta paralela al eje de las abscisas indica que la aceleración es constante. El área bajo la curva representa el aumento de velocidad del móvil.

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Comportamiento gráfico de un M.R.U.A. La forma del gráfico d/t es un arco de parábola, pues, por ser un movimiento con aceleración negativa, el móvil recorre distancias cada vez menores en intervalos iguales.

d[ m ]

t[s]

Aparecen en la página 38 de tu libro Cpech.

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Comportamiento gráfico de un M.R.U.A. La línea recta descendente indica que la velocidad disminuye en forma constante en el tiempo. El área bajo la curva representa la distancia recorrida por el móvil en el intervalo de tiempo

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Comportamiento gráfico de un M.R.U.A. La línea recta paralela al eje de las abscisas indica que la aceleración es negativa y constante. El área bajo la curva representa la disminución de velocidad del móvil.

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Interpretaci贸n gr谩fica El gr谩fico corresponde al movimiento de un autom贸vil.

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Guía N° 03 Ejercicio N° 18 ¿Cuál de los siguientes gráficos indica que no existe aceleración constante en el tiempo?

E D)

Análisis

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Guía N° 03 Ejercicio N° 12 Para el movimiento rectilíneo de un móvil descrito por la gráfica de la figura, se puede afirmar que I. frenó durante 100[m]. II. su máxima aceleración fue de 2 [m/s2]. III. la distancia recorrida fue 325[m]. A) Sólo I Comprensión v [ m/s ] B) Sólo II C) Sólo Sólo I y II 20 E) I, II y III III

10 10

20 25

35 t[s]

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Desafía tus conocimientos y desarrolla tus habilidades En una carrera un atleta va en segundo lugar con una velocidad constante de 20 (m/s)î. Como desea ganar aumenta su velocidad a 26 (m/s)î, en minuto, logrando el triunfo.

Realiza un gráfico velocidad versus tiempo sólo de los últimos 20 segundos, antes de ganar, con intervalos de tiempo de 5 segundos. Además, determina la aceleración del atleta para ganar.

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Desafía tus conocimientos y desarrolla tus habilidades Solución  v f − vi 26(m / s ) − 20(m / s )  v f = 26(m / s ) = = 0,1(m / s 2 ) a = t 60( s )  t = 1(min) = 60( s ) vi = 20(m / s )

v f = 20(m / s ) + 0,1(m / s 2 )·t ( s ) Vfinal (m/s)

tiempo (s)

24,5

25,5

V(m/s)

26 25,5 25 24,5 24

t(s) 0

40 45 50 55

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SĂntesis de la clase Movimiento

Se divide en

RectilĂneo Uniforme

M.R.U.A.

Uniforme

Acelerado M.R.U.R.

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Respuesta de la Guía PREGUNTA

ALTERNATIVA

HABILIDAD

Aplicación

Análisis

Comprensión

Aplicación

Comprensión

Análisis

Comprensión

Aplicación

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Respuesta de la Guía PREGUNTA

ALTERNATIVA

HABILIDAD

Aplicación

Comprensión

Análisis

Aplicación

Comprensión

Análisis

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Equipo Editorial:

María José Yáñez Cristián García

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