Elementos Cinemática

48,142 views

Published on

Presentación de los conceptos sobre los Elementos Cinemática - UESFN - 1º Bachillerato.

Published in: Education
2 Comments
22 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
48,142
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5,794
Actions
Shares
0
Downloads
164
Comments
2
Likes
22
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Elementos Cinemática

  1. 1. FÍSICA 1º curso BGU Ing. EDGAR JACINTO ESPINOZA BERNAL 1
  2. 2. Elementos de la Cinemática 2
  3. 3. Objetivos del tema 3 • Nombrar, distinguir y reconocer las magnitudes y elementos de la cinemática. • Conceptualizar y diferenciar: distancia y desplazamiento, rapidez y velocidad. • Reconocer magnitudes del movimiento en función de sus unidades. • Resuelve problemas aplicando correctamente las ecuaciones de desplazamiento, rapidez, velocidad y aceleración. • Caracterizar e identificar el tipo de movimiento para plantear las posibles soluciones. • Relacionar la teoría con la realidad en procura de proteger y mejorar la vida de los seres humanos..
  4. 4. 4 Hace unos 2 500 años, Confucio declaró:
  5. 5. 5 CREDO DEL APRENDIZAJE ACTIVO: • Lo que escucho, lo olvido. • Lo que escucho y veo, lo recuerdo un poco. • Lo que escucho, veo y pregunto o converso con otra persona, comienzo a comprenderlo. • Lo que escucho, veo, converso y hago, me permite adquirir conocimientos y aptitudes. • Lo que enseño a otro lo domino. Para aprender algo bien conviene: Escucharlo, verlo, formular preguntas al respecto y conversarlo con otros. Los estudiantes necesitan “hacerlo”, descubrir las cosas por su cuenta.
  6. 6. MECÁNICA es la rama de la Física que se ocupa del estudio del movimiento de los cuerpos, estableciendo las leyes y propiedades que los rigen, así como la naturaleza de las causas que los producen. La mecánica suele dividirse en:  Cinemática.  Dinámica.  Estática. 6
  7. 7. Cinemática: se encarga de describir el movimiento de los cuerpos a través del tiempo, sin prestar atención a las causas que lo producen y/o modifican. Dinámica: se encarga de estudiar las causas que originan el movimiento de los cuerpos, las leyes y propiedades que explican el movimiento de los cuerpos. 7
  8. 8. Estática: se encarga del estudio de las leyes y condiciones que deben cumplir los cuerpos para encontrarse en estado de equilibrio. 8
  9. 9. ESPACIO Y TIEMPO ► El espacio es el escenario donde ocurren todos los eventos (fenómenos físicos) y se supone que todas las leyes de la física se cumplen rigurosamente en todas las regiones de ese espacio. ► Los eventos ocurren en forma cronológica, se relacionan con la noción de tiempo. El tiempo es la duración de un evento. ► Algunos objetos cambian de ubicación en el espacio, para que esto ocurra se requiere que transcurra un lapso de tiempo. El espacio y el tiempo están íntimamente relacionados, no podemos hablar del uno olvidándonos del otro 9
  10. 10. ¿Qué es MOVIMIENTO? 10 MOVIMIENTO es el cambio de posición de un cuerpo respecto a otro de referencia al transcurrir el tiempo. Es fácil reconocer el movimiento, pero no es tan fácil describirlo.
  11. 11. ¿Qué es REPOSO? 11 Un cuerpo está en REPOSO cuando la posición del cuerpo no cambia respecto a otro llamado de referencia al transcurrir el tiempo. Reposo y Movimiento son conceptos relativos, pues dependen del observador que describe el movimiento del cuerpo.
  12. 12. Cinemática 12 Describir el movimiento de los cuerpos es comprender y explicar: • ¿Qué tipo de movimiento es? • ¿Cómo se mueven? • ¿Hacia dónde se mueven? • ¿Con qué velocidad se mueven? • ¿Dónde estaba inicialmente? • ¿Dónde se encuentra al final? • ¿Qué distancia recorre? • ¿Cuál es su desplazamiento? • ¿Cuál es su velocidad media? • ¿Hubo cambio de dirección? STOP
  13. 13. Cinemática 13 Describir el movimiento de los cuerpos es comprender y explicar: • ¿Cuándo y dónde se detienen? • ¿Cuál fue su aceleración? • ¿Dónde, cuándo y qué velocidad tienen los cuerpos cuando chocan o se cruzan? • ¿Cuándo alcanza su altura máxima? • ¿Cuál es su alcance horizontal? • ¿Con qué velocidad y en qué dirección pega cuando llega al suelo? El movimiento es uno de los fenómenos cotidianos que ocurre a nuestro alrededor, incluso la naturaleza nos presenta movimientos de fácil observación. Para describirlo, debemos comprender los elementos que intervienen.
  14. 14. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 1. SISTEMA DE REFERENCIA 2. PARTÍCULA 3. POSICIÓN y VECTOR POSICIÓN 4. TRAYECTORIA 5. DESPLAZAMIENTO y DISTANCIA 6. RAPIDEZ y VELOCIDAD 7. ACELERACIÓN 14
  15. 15. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 1 . SISTEMA DE REFERENCIA Es el conjunto formado por un sistema de coordenadas y un tiempo de referencia asociado a un observador. El observador estará ubicado en el origen de coordenadas, respecto al cual hará mediciones de distancias, direcciones e intervalos de tiempo. 15 x y z Observador
  16. 16. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 1 . SISTEMAS DE REFERENCIA 16
  17. 17. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 2. PARTÍCULA Un cuerpo en movimiento se denomina móvil, y para su estudio se lo considera como una partícula o punto material. La partícula es todo cuerpo cuyas dimensiones son despreciables en relación con las magnitudes de las distancias analizadas. 17 P
  18. 18. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 3. POSICIÓN y VECTOR POSICIÓN Posición es el punto en el que se encuentra una partícula en un instante determinado de tiempo. 18 Vector posición es un vector que determina la posición de una partícula respecto del sistema de referencia elegido. El vector posición siempre nace del origen de coordenadas y su extremo está en el punto que corresponde a su posición. y x A B rB rA
  19. 19. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 3. POSICIÓN y VECTOR POSICIÓN 19 Instante de tiempo Posición Vector posición t1 posición A XA = 2 m rA = (2 i) m rA = 2 m a la derecha t2 posición B XB = 5 m rB = (5 i) m rB = 5 m a la derecha t3 posición C Xc = – 3 m rC = (– 3 i) m rC = 3 m a la izquierda
  20. 20. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA Por lo tanto: Un cuerpo está en movimiento cuando la posición del cuerpo cambia (respecto a otro llamado de referencia) cuando transcurre el tiempo. Un cuerpo está en reposo cuando la posición del cuerpo no cambia (respecto a otro llamado de referencia) cuando transcurre el tiempo. A cada posición le corresponde un tiempo determinado, es decir que, el vector posición es una función del tiempo. r = f (t) X = f (t) 20
  21. 21. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 4. TRAYECTORIA Es una línea que se construye uniendo todas las posiciones sucesivas por las que pasa un cuerpo durante su movimiento. 21
  22. 22. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 4. TRAYECTORIA 22
  23. 23. CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO Según la TRAYECTORIA Una línea recta: horizontal, vertical, inclinada RECTILINEO 23 Horizontal Vertical Inclinada
  24. 24. CLASIFICACIÓN DEL MOVIMIENTO Según la TRAYECTORIA Una línea curva: parábola, elipse, onda. Una circunferenciaCIRCULAR CURVILINEO 24 Parabólico Elíptico Ondulatorio
  25. 25. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 5. DESPLAZAMIENTO Es el cambio que experimenta el vector posición de una partícula cuando se traslada de una posición inicial a una posición final en un intervalo de tiempo. 25 Es un vector que determina el cambio de la posición de un cuerpo respecto del sistema de referencia elegido. Se consigue uniendo la posición inicial A con la posición final B y x A B rB rA r  
  26. 26. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 5. DESPLAZAMIENTO Desplazamiento = vector posición final menos vector posición inicial ΔX = XB – XA 26 0 1 5 30 150 0 2 60 3 90 4 120 t (h) X (km) XA tA XB tB ΔX ΔX = 150 km – 30 km = 120 km En 4 h se desplaza 120 km hacia la derecha
  27. 27. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 5. DESPLAZAMIENTO Es independiente de la trayectoria que sigue el móvil. 27 La DISTANCIA total recorrida es la medida de la longitud sobre la trayectoria seguida por la partícula. Trayectoria, Desplazamiento y Distancia no son lo mismo, aún cuando entre ellas coincidan al moverse el cuerpo.
  28. 28. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA UNIDADES y DIMENSIÓN La unidad de la posición, desplazamiento y distancia en el SI es el metro (m) La dimensión de la posición, desplazamiento y distancia es: L 28 Otras unidades utilizadas son: • Los múltiplos y submúltiplos del metro: kilómetro (km), centímetro (cm), milímetro (mm) • milla (milla) • pie (pie ó ft)
  29. 29. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 6. RAPIDEZ Y VELOCIDAD La RAPIDEZ es una medida de que tan aprisa se mueve un objeto. 29 La RAPIDEZ es la relación entre la distancia recorrida y el intervalo de tiempo empleado en recorrerla. La rapidez es una magnitud escalar La rapidez es el módulo de la velocidad (no siempre) tiempodeIntervalo Distancia Rapidez 
  30. 30. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 6. RAPIDEZ y VELOCIDAD La VELOCIDAD es la rapidez con la cual un móvil cambia de posición sobre la trayectoria a medida que transcurre el tiempo. 30 0 Vm ti tf Xi Xf La VELOCIDAD se define como la relación entre el desplazamiento y el intervalo de tiempo empleado para dicho desplazamiento. tiempodeIntervalo entoDesplazami Velocidad  t X Vm    if if m tt xx V    La velocidad es una magnitud vectorial ΔX
  31. 31. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA UNIDADES y DIMENSIONES La unidad de la rapidez y velocidad en el SI es el metro por segundo (m/s ó m·s– 1) Las dimensiones de la rapidez y velocidad son: L/T ó L·T– 1 31 Otras unidades de velocidad comúnmente utilizadas son: • kilómetro por hora (km/h) • centímetro por segundo (cm/s) • milla por hora (milla/h) ó (mph) • pie por segundo (pie/s ó ft/s)
  32. 32. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 7. ACELERACIÓN Es una magnitud vectorial que nos permite determinar la rapidez con la que un móvil cambia de velocidad a medida que transcurre el tiempo. 32 La ACELERACIÓN se define como el cociente entre la variación de velocidad y el intervalo de tiempo necesario para hacerlo. tiempodeIntervalo velocidaddevariación naceleració  t v am    0f 0f m tt vv a   
  33. 33. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA UNIDADES y DIMENSIONES La unidad de aceleración en el SI es el metro por segundo al cuadrado (m/s2 ó m·s– 2) Sus dimensiones son: L/T2 ó L·T– 2 33 Otras unidades utilizadas son: • centímetro por segundo cuadrado (cm/s2 ) • pie por segundo cuadrado (pie/s2 ó ft/s2 )
  34. 34. ELEMENTOS DE LA CINEMÁTICA 7a. ACELERACIÓN DEBIDO A LA GRAVEDAD 34 Los valores de la gravedad son: g = 9,8 m/s2 g = 980 cm/s2 g = 32,2 pie/s2 Sin considerar la resistencia del aire, todos los cuerpos caen con la misma aceleración. Siendo ésta la aceleración de la gravedad. Su dirección es siempre hacia el centro de la Tierra.
  35. 35. CINEMÁTICA DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO 35 Los vectores POSICIÓN, VELOCIDAD y ACELERACIÓN describen el movimiento de la partícula. Una vez que se han conocido y comprendido los Elementos de la Cinemática, se concluye que: No olvide estos conceptos que se necesitan aplicar en la determinación de las leyes de los diferentes tipos de movimiento, que estudiaremos a continuación.
  36. 36. Aprendamos haciendo 36 Ahora vamos a resolver algunos ejercicios del Libro de Física Del Libro de Física del Ministerio de Educación: Tarea: pág. 45, 46, 48 y 49
  37. 37. 37 Buena suerte Jóvenes y Señoritas GRACIAS POR SU ATENCIÓN

×