EJERCICIOS RESUELTOS DE VELOCIDAD 2do año BACHILLERATO ES9 FATIMA ¿Cuál es la diferencia entre velocidad y rapidez? La velocidad y la rapidez son dos magnitudes físicas que suelen confundirse con frecuencia. Una magnitud física es un número, o conjunto de números, resultado de una medición cuantitativa de un cuerpo o sistema físico. Ahora bien, la diferencia entre velocidad y rapidez gira en torno a la dirección. Veámoslo. 1. Rapidez: La rapidez es una magnitud física escalar que expresa la distancia recorrida por un objeto en función del tiempo. Para que lo entendamos mejor diremos que: las magnitudes escalares son aquellas que quedan completamente definidas por un número y la unidad de medida utilizada para su medición. Por otra parte, la distancia recorrida por un objeto es la longitud de su trayectoria. Veamos un ejemplo: 60 km/h es una rapidez. Significa que un objeto que se mueve, un automóvil por ejemplo, recorrerá 60 kilómetros por cada hora que esté en movimiento. 2. Velocidad: La velocidad es una magnitud física vectorial que expresa el cambio de posición (desplazamiento) de un objeto en función del tiempo. Así pues, las magnitudes vectoriales son aquellas que para definirla, además de la cantidad expresada en números y la unidad de medida, se necesita indicar claramente la dirección y el sentido en que actúan. Por otra parte, el desplazamiento se refiere a la distancia y la dirección de la posición final respecto a la posición inicial de un objeto. Veamos un ejemplo: 60 km/h, en la dirección de la calle norte-sur, hacia el norte. En este caso hay tres datos: una rapidez (60 km/h), una dirección (calle norte-sur) y un sentido (hacia el norte). -El concepto de velocidad es más útil que el de rapidez, pues la información que entrega es más completa. Permite realizar predicciones acerca del movimiento. Solo con la rapidez (60 km/h) no podemos saber dónde estará un automóvil al cabo de una hora, aunque conozcamos el punto de partida. Sin embargo si agregamos dirección y sentido, entonces sí podríamos saber dónde se encuentra al cabo de una hora. (Diferencia entre velocidad y rapidez) Problemas resueltos de velocidad y rapidez 1. Una pelota rueda hacia la derecha siguiendo una trayectoria en linea recta de modo que recorre una distancia de 10 m en 5 s. Calcular la velocidad y la rapidez. 2. Una mariposa vuela en linea recta hacia el sur con una velocidad de 7 m/s durante 28 s, ¿cuál es la distancia total que recorre la mariposa? Para resolver este problema es necesario despejar la ecuación de velocidad para obtener la de distancia: 3. Calcula el tiempo necesario para que un automóvil que se mueve con una rapidez de 100 km/h recorra una distancia de 200 km. Para resolver este problema es necesario despejar la ecuación de rapidez para obtener la fórmula que nos permitirá calcular el tiempo transcurrido: para eliminar las unidades usaremos la "ley del sandwich": a) Fíjate que en la unidad de 200 solo tenemos km mientras que en la unidad de 100 tenemos km/h: b) Para igualar el número de unidades, escribimos un "1" debajo de la unidad de Km superior: c) Para reducir los términos, multiplicamos extremo con extremo y el resultado lo escribimos arriba de la línea (numerador), también multiplicamos medio con medio y el resultado lo escribimos abajo de la línea (denominador): d) Por último, se eliminan las unidades iguales y se reducen los términos para obtener la unidad horas (h): Ejercicios: 1. una ambulancia que se mueve con una velocidad de 120 km/h, necesita recorre un tramo recto de 60 km. Calcula el tiempo necesario para que la ambulancia llegue a su destino. R= 0.5 h 2. Una abeja vuela en linea recta hacia el oeste durante 30 s. Si posee una velocidad de 15 m/s, calcular la distancia total recorrida por la abeja. R= 450 m 3.Una pelota se desplaza en línea recta y recorre una distancia de 10 m en 5 s ¿cuál es su rapidez? R= 2 m/s 4. Un objeto vuela con una rapidez de 150 m/s durante 60s, calcular la distancia que se desplaza durante ese tiempo. R= 9000 m 5. Un avión vuela en linea recta hacia el norte durante 15 min si lleva una velocidad de 700 km/h, ¿cuál es la distancia que recorre durante ese tiempo? Nota: se deben transformar los minutos a horas para poder tener unidades iguales en todos los datos. R= 175 km 6. Una pelota recorre 20 m hacia la derecha y luego 10 m hacia la izquierda, todo en un lapso de tiempo de 10 s, ¿cuál es su velocidad y rapidez? R= r= 3 m/s porque se considera la distancia total de todo el recorrido, es decir 30 m; v= 1 m/s hacia la derecha porque el vector del desplazamiento se dibuja desde el punto inicial hasta el punto final del recorrido, entonces la longitud es de 10 m hacia la derecha. 7. Calcular la distancia que recorre un tren durante 5 min si la magnitud de su rapidez es de 120 km/h. R= 600 m 8. Calcular cuál es la magnitud de la velocidad que posee un cuerpo que recorre una distancia de 135 m en 7 s hacia el SE. R= 19.29 m/s 9. ¿Cuál es el tiempo que tarda en automóvil en recorrer 120 km con una rapidez de 60 km/h?. R= 2h 10. Un automóvil que viaja de Pilar a Mar del Tuyú recorre 312 km en un tiempo de 5 h ¿cuál es su velocidad? R= 62.4 km/h 11. ¿Qué tiempo tardará un automóvil en recorrer 600 km con una velocidad de 80 km/h? R= 7.5 h 12. ¿Qué distancia habrá recorrido un avión después de 4 h con una velocidad de 600 km/h? R= 2400 km 13. Daniel tarda 3 minutos para recorrer los 90 m de distancia que hay entre su casa y la escuela ¿cuál es su rapidez? R= 30 m/min