Prof. Pedro Eche Querevalú

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5to de Secundaria

2012

Contenido TemáticoContenido Temático

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BibliografíaBibliografía

CréditosCréditos

PresentaciónPresentación

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El estudio del movimiento se denomina cinemática, palabra que viene del griego kinema, que significa movimiento.

La Cinemática es el estudio de los movimientos en función del tiempo independientemente de las interacciones que lo producen.

La cinemática agrega el concepto de tiempo, por lo tanto, su estudio solamente necesita las unidades de longitud y tiempo.

Cinemática es la rama de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen, limitándose esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo.

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LA MECÁNICA

MOVIMIENTO

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

GRAFICA x - t

GRAFICA v - t

EJERCICIOS

PROBLEMA

Contenido Temático

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LA MECÁNICALA MECÁNICA

La mecánica (Griego Μηχανική y de latín mechaníca o arte de construir una máquina) es la rama de la física que describe el movimiento de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de fuerzas. El conjunto de disciplinas que abarca la mecánica convencional es muy amplio y es posible agruparlas en cuatro bloques principales.

La mecánica es la rama de la física que estudia los movimientos y las fuerzas que los producen. La Cinemática describe el movimiento sin analizar sus causas que lo producen.

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MOVIMIENTOMOVIMIENTOEn mecánica, el movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición en el espacio que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria.La descripción y estudio del movimiento de un cuerpo exige determinar su posición en el espacio en función del tiempo. Para ello es necesario un sistema de referencia o referencial.

La posición de un cuerpo, considerado como un punto material o una partícula, sobre la recta, es determinada por su abscisa con respecto a un punto de origen. Si esta posición permanece invariable al transcurrir el tiempo, es decir si su abscisa es constante, diremos que el cuerpo se encuentra en reposo con respecto al origen.

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ELEMENTOS DEL MOVIMIENTOELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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Todo cuerpo que realiza movimiento.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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Es la línea descrita por el móvil durante su recorrido. Esto depende del sistema de referencia.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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Es el lugar desde donde se observa y se describe el movimiento de un móvil. Se le asocia un sistema de coordenadas y un sistema temporal.También se define: SR como el punto o conjunto de puntos con respecto a los cuales se describe un movimiento.

Por ejemplo: cuando sales a caminar por las calles donde vives, tu sistema de referencia puede ser la puerta de tu casa, una planta, o un punto del suelo.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO Sistema de referencia en 3DSistema de referencia en 3D

SIGUIENTE

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Es aquel sistema que se encuentra fijo a tierra en reposo, es ideal; ya que en la realidad no es así.

SIGUIENTE

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Es el lugar desde donde se observa y se describe el movimiento de un móvil. Se le asocia un sistema de coordenadas y un sistema temporal.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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Es el lugar del espacio que ocupa un cuerpo con respecto a un lugar tomando como referencia.

Es el que indica en cada instante la posición con respecto a un origen de coordenadas.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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Es una magnitud vectorial que nos expresa el cambio de posición que experimenta un cuerpo y se representa por un vector.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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Es la longitud del camino recorrido por el móvil, puede expresarse en unidades de longitudes tales como: cm, m, km.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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Es una magnitud vectorial que nos muestra la rapidez con la cual el móvil cambia de posición, se expresa en el sistema internacional en: m/s, pero es frecuente expresarlo en kilómetros por hora km/s.La equivalencia entre m/s y km/h es: 1m/s = 3,6 km/h

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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Es una magnitud que mide la distancia recorrida sobre el tiempo transcurrido.

ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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ELEMENTOS DEL MOVIMIENTO

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Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. El MRU se caracteriza por:Movimiento que se realiza sobre una línea recta.Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.Recorre espacios iguales en tiempos iguales.Aceleración nula.

V= ∆x / ∆t

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Los cambios de posición y de la velocidad en función del tiempo de un cuerpo pueden analizarse mejor usando gráficas.

Está gráfica se construye representando el tiempo t en el eje de las abscisas y la posición x (m en la gráfica) en el eje de las ordenadas y uniendo los puntos (t, m) que se van obteniendo.En MRU el desplazamiento se obtiene con la diferencia de dos posiciones, podemos expresar la posición de un móvil en función del tiempo.

V=d/t d= v t x – x0 = v ∆t

Ecuación de la posición x = x0 + v ∆ t

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Los cambios de posición y de la velocidad en función del tiempo de un cuerpo pueden analizarse mejor usando gráficas.

Está gráfica se construye representando el tiempo t en el eje de las abscisas, la velocidad v en el eje de las ordenadas y uniendo los puntos (t, v) que se van obteniendo. La velocidad en el MRU es constante en el tiempo, entonces la gráfica (v – t) es un segmento de recta horizontal.

El área debajo de la gráfica (v-t) indica el desplazamiento en un intervalo de tiempo determinado.

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Ejercicio 1Ejercicio 1Ejemplo 1:La luz proveniente del sol tarda 8.3 minutos en llegar a la Tierra. La rapidez de la luz es de 3 X 108m/s. ¿A cuántos metros de distancia está la Tierra del Sol?

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DatosDatos:t = 8.3 min= 8.3 min X 60s/min = 498 s

V=3 X 108m/s d=?

Ecuación: V=d/t despejando para d, d=vtSustituyendo los valores correspondientes: d=(3 X 108m/s) (498s) = 1494 x 108 m= 1,494 X 1011m

Respuesta: la distancia entre la Tierra y el Sol es de 1,5 X 1011m

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Ejercicio 2Ejercicio 2Encuentra el desplazamiento del avión de la gráfica de la derecha, cuando este se mueve a velocidad constante durante:a) 1s, b) 2s, c) 3s

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Datos:Datos:Se conoce la velocidad que es v=25m/s, Norte, sabemos el cambio del tiempo que es Δt= 1s, 2s y 3s. Se desconoce el cambio en el desplazamiento Δd.v = 25m/sΔt = 1s, 2s y 3sΔd = ?

Estrategia: El desplazamiento es el área bajo la curva o Δd = v ΔtCálculos: a. Δd = v Δt= (25m/s) (1s) = 25 mb. Δd = v Δt = (25m/s) (2s) = 50mc. Δd = v Δt = (25m/s) (3s) = 75m = 80m - Respuestas

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Problema de aplicaciónProblema de aplicación En la figura muestra la gráfica (x-t) de un auto.

Calcula la velocidad y la distancia que recorre en 10h.

Solución:1.- Calculamos la velocidad con la pendiente de la recta.

Como no tenemos puntos conocidos, calcularemos la pendiente con la tangente del ángulo que forma la recta con la horizonta.

v = pendiente = tan 37° = + 0,75 km/h.

2.- Calculamos la distancia recorrida que coincide con el módulo de desplazamiento.

d = v t = (0,75 km/h) (10h) = + 7,5 km

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Actividades interactivasActividades interactivas

Recursos

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Créditos

Imagen de portadahttp://marcossegura.info/cinematica.htm

Concepto de cinemáticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cinem%C3%A1tica

Teoría – distanciahttp://www.skoool.com.pe/recursos/6to/cta/graficos_distancia/index.html

Medición de la velocidad – ejercicio - interactivohttp://www.skoool.com.pe/recursos/7mo/cta/medicion_velocidad/index.html

Skoool Perúhttp://www.skoool.com.pe/7c_cta_fis_tec_amb.htm

Web del MRU – teoría y practicahttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/cinematica/rectilineo/rectilineo/rectilineo.xhtml

Trayectoriahttp://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/cinematica/cine111.htm?0&0

Gráficashttp://sites.google.com/site/timesolar/posicionvstiempo

Ciencia Tecnología y Ambiente 5Manual del docenteEditorial Santillana.