EL MOVIMIENTO Y SU DESCRIPCIN

Física y Química 4º ESO
EL MOVIMIENTO Y SU DESCRIPCIÓN
1. EL VECTOR VELOCIDAD
Se van a tener dos tipos de magnitudes:
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Magnitudes escalares
Magnitudes vectoriales
Las magnitudes escalares son aquellas que quedan perfectamente definida con sólo
indicar su cantidad expresada en números y la unidad de medida. Hablar de masa,
temperatura, área o superficie, longitud, tiempo, volumen y densidad nos referimos a
nombres de magnitudes escalares.
Las magnitudes vectoriales son aquellas que para definirlas, además de la cantidad
expresada en números y el nombre de la unidad de medida, se necesita indicar claramente la
dirección y el sentido en que actúan.
Un vector es un segmento orientado con las siguientes
características:




Dirección: es la recta que contiene al vector.
Sentido: es el marcado por la punta de la flecha.
Módulo: es el valor numérico de la magnitud
vectorial.
Punto de aplicación: es el punto donde se sitúa el
vector.
En el caso concreto del vector velocidad, este será un vector siempre tangente a la
trayectoria seguida por el móvil.
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2. CLASIFICACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS.
2.1. Movimiento Rectilíneo Uniforme
Se define el movimiento rectilíneo y uniforme como aquel en el que:


La trayectoria es una recta
La velocidad permanece constante (módulo, dirección y sentido)
Las ecuaciones que nos describen este movimiento son las siguientes:
v= cte y s= s0 + vt
,donde s es el espacio recorrido, s 0 es la posición inicial, que la distancia al origen cuando
empieza a contar el tiempo y t es el tiempo.
Este movimiento se caracteriza porque el móvil recorre el mismo espacio en intervalos
iguales.
Observa que el espacio
recorrido por el móvil es
siempre el mismo para un
periodo de tiempo dado
(en la imagen 1 s)
S=0
t=0
t=1
t=2
t=3
0
Las gráficas que caracterizan este movimiento serán las siguientes.
S0
Como vemos, la representación gráfica del espacio frente al tiempo, s-t, es una recta
donde la ordenada en el origen es s0 y la pendiente será la velocidad v. Para el caso de la
gráfica que representa la velocidad frente al tiempo, v-t, la representación gráfica es una recta
paralela al eje del tiempo, ya que la velocidad es constante.
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Recordatorio:
Cuando queremos representar dos magnitudes, debemos saber cuál de ellas es la magnitud
dependiente y cual la independiente. La magnitud dependiente irá representada en el eje Y
de coordenadas y la magnitud independiente en el eje X.
Por ejemplo, en la primera gráfica que tenemos arriba, donde representamos el espacio
frente al tiempo, s-t, el espacio dependerá del tiempo, ya que a mayor tiempo, el espacio
recorrido será mayor.
Para el caso concreto en que s0 = 0, la
representación gráfica sería de esta forma, donde la
pendiente de la gráfica me indicaría la velocidad que
lleva el móvil, es decir, a mayor velocidad la recta tendrá
una mayor pendiente (mayor inclinación).
Recordatorio:
Por ahora tomaremos la velocidad como positiva cuando el móvil se mueva hacia la
derecha y negativa cuando el móvil se mueva hacia la izquierda.
Por ejemplo, supongamos una persona que se encuentra a 10 metros del origen y se mueve
con una velocidad de 20 m/s, su ecuación del movimiento quedará de la siguiente manera:
s= 10 + 20t
, donde v= 20m/s
Pero ahora supongamos que la persona se encuentra a 10 metros del origen, pero ahora se
mueve con una velocidad de 20 m/s, pero hacia la izquierda. Las ecuación del movimiento
quedará ahora de la siguiente manera:
s= 10 - 20t
, donde v= -20 m/s
2.1. Movimiento Rectilíneo Uniformemente variado
En este caso tenemos que el móvil va a recorrer espacios diferentes en intervalos de
tiempo iguales, es decir su velocidad ya no es constante va a variar. A este tipo de movimiento
se le conoce también como uniformemente acelerado, ya que al variar la velocidad vamos a
tener aceleración.
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En este caso la ecuación para la velocidad será la siguiente:
a=
,donde vf es la velocidad final y vi es la velocidad inicial y tf es el tiempo final y ti es el tiempo
inicial. Como norma se suele tomar como ti = 0.
Ejemplo:
Calcula la velocidad de un coche, que parte del reposo, cuando su velocidad es de 45 m/s y
han transcurrido 20 segundos.
En este caso como parte del reposo, vi = 0 y vf = 45 m/s. El tiempo total será de 20
segundos.
= 2.25 m/s2
a=
Ejemplo:
Calcula la velocidad de un coche cuya velocidad inicial es de 25 m/s, cuando su velocidad es
de 45 m/s y han transcurrido 20 segundos.
En este caso v i = 25 m/s y vf = 45 m/s. El tiempo total será de 20 segundos.
= 1 m/s2
a=
La aceleración es también un vector, que puede apuntar en la misma dirección que la
velocidad, o en sentido contrario.
La gráfica espacio-tiempo para un movimiento
uniformemente variado (o acelerado) sería de esta forma,
donde al igual que en el caso del movimiento uniforme, a
mayor aceleración la pendiente será mayor.
El resto de ecuaciones para este tipo de movimiento serán:
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v = v0 + a t
s = s0 + v0 t + ½ a t 2
Donde:
v0 = velocidad cuando t =0
s0 = distancia al origen cuando t =0 (distancia inicial)
s = distancia al origen
t = 0, significa cuando empieza a contarse el tiempo o cuando se aprieta el cronómetro.
Las gráficas correspondientes para este movimiento serán:
-La gráfica espacio-tiempo (s-t) es una parábola.
-La gráfica velocidad-tiempo (v-t) es una recta con ordenada en el
origen la velocidad inicial v0 y la pendiente de la recta depende de la
aceleración.
-La gráfica aceleración-tiempo (a-t) es una recta que será paralela al
eje x (ya que la velocidad es cosntante).
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