Resumen teorico de fisica

Vista previa del material en texto

PROFESOR: JUAN JOSE ARIAS CARRASCO
CURSO : FISICA
CINEMATICA-MRU-MRUV
 Parte de la mecánica que estudia el movimiento
mecánico de los cuerpos (o partículas) sin analizar las
causas que lo producen
 También podemos decir que la cinemática estudia la
geometría del movimiento
Es aquel fenómeno físico que consiste en el cambio de
posición (o lugar físico) de un cuerpo respecto a un sistema
de referencia (SR)
Para mi…Julio 
está en 
movimiento…!!
!
Julio
Para 
mi…Julio 
está en 
reposo…!!!
El movimiento depende
del sistema de referencia
(SR)
 𝑟𝑜
 𝑟𝑓
𝑥
𝑦
= Posición inicial
= Posición final 𝑟𝑓
 𝑟𝑜
 El desplazamiento de una partícula se 
define como su cambio en posición
𝛥 𝑟 = 𝑟𝑓 − 𝑟𝑜
 Recorrido ( L ) es la longitud 
de una trayectoria seguida por 
una partícula.
 A la magnitud del 
desplazamiento, se le llama 
Distancia (d)
5
(𝑟𝑚)
 Cantidad escalar
Mide la rapidez para recorrer
cierto camino (trayectoria).
 Se mide en el S.I en m/s
rm =
longitudrecorrida
Δt
Δt = Intervalo de tiempo (en s)
4.1 RAPIDEZ MEDIA 4.2 VELOCIDAD MEDIA
 Cantidad vectorial
Mide la rapidez para cambiar de
posición (desplazamiento)
 Se mide en el S.I en m/s
(𝑉𝑚)
Vm =
desplazamiento Δ r
Δt
Δt = Intervalo de tiempo (en s)
OBSERVACION:
La velocidad media y la rapidez
media nunca podrán ser iguales,
ya que el primero es cantidad
vectorial y el otro es escalar
OBSERVACION:
𝑉𝑚
La velocidad media y el
desplazamiento son siempre
paralelos
EJEMPLO PRACTICO
En una vuelta, el ciclista recorre 
una longitud de:
EJEMPLO CONCEPTUAL
I. FALSO: Podrían ser iguales, siempre y cuando el movimiento 
sea rectilíneo y en una sola dirección y sentido
II. FALSO: Son conceptos totalmente diferentes. 
III. FALSO: En un movimiento rectilíneo de una sola dirección y 
sentido son iguales
𝑙 = 20(2𝜋𝑅)
𝑟𝑚 =
20 2𝜋𝑅
𝛥𝑡
=
20 2 3,14 60
 62,8min(
60𝑠
1min
∴ rm = 2 m s
En 20 vueltas:𝑙 = 2𝜋𝑅
4.3 VELOCIDAD INSTANTÁNEA
V
Cantidad vectorial
Su dirección es tangente a la trayectoria
Se mide en el S.I en m/s
Su módulo se denomina “rapidez”
V
EJEMPLO DE CLASE
Evaluamos la ecuación
lay de posición dada en
función de “t”:
 𝑡 = 1𝑠
x0 = 2 1
2 + 5 1 + 1 = 8m
 t = 3s
xf = 2 3
2 + 5 3 + 1 = 34m
Vm =
Δx
Δt
Luego:
Vm =
xf − x0
Δt
=
34 − 8
2
∴ Vm = 13 m s
 Trayectoria rectilínea
 La velocidad del móvil es constante
 En intervalos de tiempo iguales, los
desplazamiento son iguales
 La velocidad media es igual que la
velocidad instantánea 𝑉𝑚 = 𝑉
distancia DP tiempo
𝛥 𝑟 = 𝑉. 𝛥𝑡
d= 𝑉. 𝛥𝑡
La expresión vectorial del MRU se indica:
escalar
rapidez
Si el movimiento se da sobre el eje de las
abscisas (eje X)
Δx = xf − x0
Reemplazando:
xf − x0 = vt “Ecuación de posición”
𝛥𝑡 = 𝑡𝑓 − 𝑡0
= 0
𝛥𝑡 = t
Trayectoria rectilínea
La aceleración que experimenta el móvil es constante
En intervalos de tiempo iguales, los cambios de velocidad son iguales
Del grafico; en cada tramo la rapidez
del móvil, cambia de 2 m/s en 2m/s
cada 1s de tiempo
a =
ΔV
Δt
=
2 𝑚 𝑠
1𝑠
= 2 m s2
La aceleración media es igual que la aceleración instantánea a = am
1) Vf = V0 + at 2) Vf
2 = V0
2 + 2aΔx
3) Δx = V0t +
a
2
t2 4)Δx =
V0 + Vf
2
t
Números de Galileo Si parte del reposo: 𝑉0 = 0
Δx =
1
2
at2
Desplazamiento DP tiempo al cuadrado
 𝑣
 𝑎
 𝑣
 𝑎
acelerado
desacelerado
I. VERDADERO
II. VERDADERO
IIII. VERDADERO
12 k m h
6 k m h
𝛥𝑡1
𝛥𝑡2
𝑑 =?
Al recorrer el mismo camino; se puede observa que la
velocidad es IP al tiempo
𝑉1𝛥𝑡1 = 𝑉2𝛥𝑡2 (12)𝛥𝑡1 = (6)𝛥𝑡2 → 𝛥𝑡2 = 2𝛥𝑡1
El tiempo total fue de 4h
𝛥𝑡1 + 𝛥𝑡2 = 4ℎ → 3𝛥𝑡1 = 4 ∴ 𝛥𝑡1 =
4
3
ℎ
𝑑 = 𝑉1𝛥𝑡1 → 𝑑 = 12
4
3
= 16𝑘𝑚
4𝑠 5𝑠
En el MRU; la distancia es DP al tiempo
𝑑1
𝑡1
=
𝑑2
𝑡2
→
𝑥 + 12
4
=
𝑥 + 33
5
Resolviendo ∴ 𝑥 = 72𝑚
En AB
→ 𝑣 =
𝑑
𝑡
=
84
4
= 21 𝑚 𝑠
I. VERDADERO
II. VERDADERO
III.FALSO
En el MRU; la velocidad media es igual a la velocidad
instantánea
La velocidad es paralela a la dirección del
desplazamiento
Cuando pasa por x=0; la velocidad no es cero ya que el
movimiento es rectilíneo uniforme.
V 2V= 3𝑠
27m
Calculamos la velocidad al inicio y al final del tramo:
Δx =
V0 + Vf
2
t
→ 27 =
𝑉 + 2𝑉
2
3 ∴ 𝑉 = 6 𝑚 𝑠
Calculamos la aceleración:
Vf= V0 + at
→ 12 = 6 + 𝑎 3 ∴ 𝑎 = 2 𝑚 𝑠
2
𝑥𝐴 = 14𝑚 𝑥𝐵 = 154𝑚
= 10𝑠
15𝑚/𝑠 𝑉 =?
Δx =
V0 + Vf
2
t
Usaremos de acuerdo a los datos:
→ 140 =
15 + 𝑉
2
10
∴ 𝑉 = 13 𝑚 𝑠
En el MRUV se tiene la ecuación siguiente:
𝑥 = 𝑥0 + 𝑉0𝑡 +
1
2
𝑎𝑡2
Nos dieron la ecuación, la cual la desarrollamos:
𝑥 = −2 1 − 2𝑡 2
𝑥 = −2 1 + 4𝑡2 − 4𝑡
→ 𝑥 = −2 + 8𝑡 − 8𝑡2
x0 V0 𝑎/2
Se deduce:
x0=-2m V0=8m/s 𝑎 = −16 𝑚 𝑠
2