Movimiento: cambio de posición de un cuerpo con respecto a ...
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Profesora: Infante, M. Verónica Agosto 2020 EES Técnica N°5 Curso: 1ro 2da y 1ro 3ra turno Mañana 1 Actividades de continuidad pedagógica N° 5 1ro 2da y 1ro 3ra turno mañana El movimiento “Eppur si muove”… Y sin embargo se mueve La frase puesta en boca de Galileo Galilei en 1633, se refería a que nuestro planeta se mueve, pero ¿qué cosas se mueven?... fácil, ¡todas!... Ustedes creen estar en reposo pero mientras leen estas líneas, la Tierra gira sobre sí misma con una rapidez de más de 1.600 km/h, mientras se traslada en torno al Sol a unos 107.500 km/h . Pero, más interesante aún: nuestro Sistema Solar en su conjunto se desplaza en dirección de la estrella Vega de la constelación de la Lyra, a 72.000 km/h mientras rota en torno al centro galáctico a 792.000 km/h. Es fácil dar ejemplos de movimientos: un automóvil que viaja por ruta 2 desde Buenos Aires a Mar del Plata; una hoja que cae de un árbol al suelo; la pelota que un jugador de básquet lanza hacia el aro; el jamaiquino Usain Bolt en la carrera de 100 metros llanos durante los Juegos Olímpicos; el ir y venir de la aguja de una máquina de coser; un electrón vibrando entorno al núcleo... pero ¿qué es el movimiento? En esta definición hay tres ideas básicas a tener en cuenta: el cambio, la posición y el tiempo. Movimiento: cambio de posición de un cuerpo con respecto a otro cuerpo (donde se sitúa un observador y al que consideramos fijo), durante un espacio de tiempo. Una persona que viaja en un automóvil se mueve respecto a la calle con la misma rapidez y velocidad que el automóvil; sin embargo, respecto a otra persona que viaja a su lado, o a un bolso ubicado sobre el asiento, no se mueve. Hemos planteado que en el Universo todo se mueve, pero nos está faltando algo para poder describir el movimiento: una referencia “fija”. Pensemos una situación: elijan qué considerar en reposo; digamos por ejemplo, su casa: ella será el sistema de referencia. Luego analicen cómo cambia la posición del móvil (ustedes al ir a la escuela se alejan y al regresar, se acercan) con respecto al sistema de referencia (la casa). De esta manera, su cama está en reposo con relación a las paredes de la habitación, pero está en movimiento si tomamos la Luna como sistema de referencia. La apariencia de un movimiento depende del lugar de observación, concretamente, de la posición y el estado de movimiento del observador. El descenso de una hoja que cae de un árbol es distinto si es visto por una persona situada debajo del árbol que el de otra que lo observa desde un vehículo en marcha. La relatividad es un concepto muy utilizado cuando se intenta describir un movimiento. Fue Galileo Galilei el que planteó por primera vez que para estudiar un movimiento es preciso fijar previamente la posición del observador que contempla dicho movimiento. Una de las cuestiones que se planteó fue: ¿podemos apreciar el movimiento de un barco si estamos dentro de él? Si dejamos caer un objeto desde la parte superior del mástil de un barco, ¿caería a los pies de este o en un lugar distinto? La trayectoria de la piedra, vista en el sistema de referencia que es el barco, es una línea recta vertical. En cambio, para quien observa desde la costa, la trayectoria es una parábola. Las dos descripciones corresponden a un mismo fenómeno físico y son perfectamente compatibles entre sí: un observador en tierra firme ve una piedra que se arroja con una velocidad horizontal (velocidad del barco) y ve la piedra caer siempre pegada al mástil, que se mueve con la misma velocidad; un observador en el barco ve simplemente una caída vertical. Tanto la costa como el barco son sistemas de referencia posibles, y es solo una cuestión de conveniencia elegir el más apropiado.
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Profesora: Infante, M. Verónica Agosto 2020 EES Técnica N°5
Curso: 1ro 2da y 1ro 3ra turno Mañana
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Actividades de continuidad pedagógica N° 5 1ro 2da y 1ro 3ra turno mañana
El movimiento
“Eppur si muove”… Y sin embargo se mueve La frase puesta en boca de Galileo Galilei en 1633, se refería a que nuestro planeta se mueve, pero ¿qué
cosas se mueven?... fácil, ¡todas!... Ustedes creen estar en reposo pero mientras leen estas líneas, la
Tierra gira sobre sí misma con una rapidez de más de 1.600 km/h, mientras se traslada en torno al Sol a
unos 107.500 km/h . Pero, más interesante aún: nuestro Sistema Solar en su conjunto se desplaza en
dirección de la estrella Vega de la constelación de la Lyra, a 72.000 km/h mientras rota en torno al
centro galáctico a 792.000 km/h.
Es fácil dar ejemplos de movimientos: un automóvil que viaja por ruta 2 desde Buenos Aires a Mar del
Plata; una hoja que cae de un árbol al suelo; la pelota que un jugador de básquet lanza hacia el aro; el
jamaiquino Usain Bolt en la carrera de 100 metros llanos durante los Juegos Olímpicos; el ir y venir de
la aguja de una máquina de coser; un electrón vibrando entorno al núcleo... pero ¿qué es el movimiento?
En esta definición hay tres ideas básicas a tener en cuenta: el cambio, la posición y el tiempo.
Movimiento: cambio de posición de un cuerpo con respecto a otro cuerpo (donde se
sitúa un observador y al que consideramos fijo), durante un espacio de tiempo.
Una persona que viaja en un automóvil se mueve respecto a la calle con la misma rapidez y velocidad
que el automóvil; sin embargo, respecto a otra persona que viaja a su lado, o a un bolso ubicado sobre el
asiento, no se mueve. Hemos planteado que en el Universo todo se mueve, pero nos está faltando algo
para poder describir el movimiento: una referencia “fija”. Pensemos una situación: elijan qué considerar
en reposo; digamos por ejemplo, su casa: ella será el sistema de referencia. Luego analicen cómo cambia
la posición del móvil (ustedes al ir a la escuela se alejan y al regresar, se acercan) con respecto al
sistema de referencia (la casa). De esta manera, su cama está en reposo con relación a las paredes de la
habitación, pero está en movimiento si tomamos la Luna como sistema de referencia.
La apariencia de un movimiento depende del lugar de observación, concretamente, de la posición y el
estado de movimiento del observador. El descenso de una hoja que cae de un árbol es distinto si es
visto por una persona situada debajo del árbol que el de otra que lo observa desde un vehículo en
marcha. La relatividad es un concepto muy utilizado cuando se intenta describir un movimiento. Fue
Galileo Galilei el que planteó por primera vez que para estudiar un movimiento es preciso fijar
previamente la posición del observador que contempla dicho movimiento. Una de las cuestiones que se
planteó fue: ¿podemos apreciar el movimiento de un barco si estamos dentro de él? Si dejamos caer un
objeto desde la parte superior del mástil de un barco, ¿caería a los pies de este o en un lugar distinto? La
trayectoria de la piedra, vista en el sistema de referencia que es el barco, es una línea recta vertical. En
cambio, para quien observa desde la costa, la trayectoria es una parábola. Las dos descripciones
corresponden a un mismo fenómeno físico y son perfectamente compatibles entre sí: un observador en
tierra firme ve una piedra que se arroja con una velocidad horizontal (velocidad del barco) y ve la piedra
caer siempre pegada al mástil, que se mueve con la misma velocidad; un observador en el barco ve
simplemente una caída vertical. Tanto la costa como el barco son sistemas de referencia posibles, y es
solo una cuestión de conveniencia elegir el más apropiado.
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Para describir el movimiento primero se debe establecer un sistema o punto de referencia, también
conocido como origen de coordenadas cartesianas, que es considerado fijo. Luego se determina el
sentido del movimiento, es decir para que lado se mueve. El sistema de referencia no es único sino que
cada persona u observador lo elige según su conveniencia.
Si el objeto que se mueve lo hace hacia la derecha del punto de referencia el sentido es positivo,
mientras que si lo hace en el sentido contrario es negativo. La elección de estos dos parámetros, sentido
y punto de referencia define a lo que se llama sistema de referencia.
Cualquier cuerpo u objeto está en movimiento cuando cambia, en un tiempo determinado, el lugar que
ocupa en el espacio. En física este lugar se denomina posición. Se determina que un objeto realiza un
cambio de posición en función de un punto de referencia.
: es un conjunto de
convenciones usadas por un observador para
poder determinar la posición, y otras
magnitudes físicas (velocidad, aceleración) de
un objeto en el tiempo y el espacio. Este
considera un punto en reposo en el espacio, a
partir del cual se observa y describe el
movimiento de otro cuerpo. Un sistema de
referencia no es único, ya que depende de
cada observador
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Distintas Posiciones Posición en la recta
Posición en el plano
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Desplazamiento y trayectoria Llamaremos distancia a cuánto espacio recorre un objeto durante su movimiento midiéndolo sobre la
trayectoria. Y desplazamiento, a la longitud del segmento recto que une los puntos inicial y final de esa
trayectoria. El desplazamiento se refiere a la distancia y la dirección de la posición final respecto a la
posición inicial de un objeto y es independiente del camino recorrido.
La trayectoria corresponde al camino o al recorrido que se hace para llegar de un punto al otro.
Pueden notar en la imagen que un mismo desplazamiento puede responder a diferentes distancias
recorridas
La distancia y el desplazamiento coinciden solo en un caso, cuando el movimiento tiene una
trayectoria recta.
Las trayectorias presentan distintas formas, por lo tanto permiten reconocer diferentes tipos de
movimiento, que se pueden agrupar en dos:
Rectilíneas: cuando el tramo del recorrido es recto
Curvilíneas: el recorrido es curvo. Se clasifican en: elíptica, parabólica, circular o irregular.
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La descripción de un movimiento no se detiene una vez analizados el desplazamiento y la trayectoria.
Además, se debe conocer cuánto tiempo tarda el objeto de estudio en recorrer esa distancia. En la vida
cotidiana se usan los términos “rapidez” y “velocidad” como si fuesen sinónimos, pero en realidad no
significan lo mismo.
Rapidez: indica que tan ligero se mueve un objeto y se
define como la distancia recorrida en un intervalo de
tiempo. Esta variable se mide en metros por segundo
(m/s) o en (km/h). esta es una magnitud escalar y resulta
equivalente al módulo de la velocidad.
Existen dos tipos de rapidez, la instantánea, cuando se obtiene el valor correspondiente a un momento
determinado, y media, cuando se calcula la rapidez para la totalidad del trayecto.
Ejemplo: Un ciclista compite en una carrera de 250
metros. Para recorrer la distancia entre el punto de partida
y el punto de llegada tarda 50 segundos. Entonces, para
hallar su rapidez media hay que dividir el desplazamiento
(250m) por el intervalo de tiempo que tardó en realizar el
movimiento (50s);
Velocidad: al igual que la rapidez la velocidad indica
cuán ligero se mueve un cuerpo, además brinda
información acerca de la dirección y el sentido de dicho
movimiento. Por ello requiere de un sistema de referencia
para definir su magnitud. A este tipo de magnitud se la
llama vectorial ya que informa sobre la dirección y el
sentido.
Ejemplo: dos autos presentan la misma dirección y
rapidez sin embargo los vehículos difieren en su sentido;
el auto azul va a 90 km/h hacia la derecha, mientras que
el rojo tiene 90 km/h hacia la izquierda, por lo tanto sus
velocidades son distintas.
Aceleración: es una magnitud física relacionada con
cualquier cambio en la velocidad de un cuerpo, ya sea en
la rapidez o la dirección. Está definida como la variación
de la velocidad en un intervalo de tiempo.
La variación de velocidad se calcula realizando la resta o diferencia entre la velocidad final y la velocidad
inicial a ello se lo llama intervalo de tiempo. La velocidad puede aumentar (acelerar) y puede disminuir
(desacelerar). Las unidades de la aceleración son: m/s2 o km/h2.
Ejemplo: un tren que circula a una velocidad de 70km/h y
en un determinado pueblo acelera hasta alcanzar la
velocidad de 90 km/h a las 4 horas, la aceleración que
produjo el aumento de la velocidad se mide de la siguiente
manera:
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Cuando se realiza un gráfico de desplazamiento en función de tiempo, se puede analizar el movimiento de un
cuerpo desde una posición inicial a una posición final en un determinado periodo de tiempo.
En el eje X se coloca la variable independiente, en este caso el tiempo. En el eje Y se coloca la variable
dependiente, en este caso el desplazamiento, cuyos valores cambian conforme se modifique el valor de X.
El tipo de movimiento que realiza el objeto puede ser circular o rectilíneo. A su vez dentro del rectilíneo
hay dos posibilidades: con velocidad constante: (MRU) y con aceleración constante (MRUV).
Movimiento rectilíneo uniforma (MRU)
En este movimiento el cuerpo que se desplaza no
experimenta en ningún momento una aceleración. La
velocidad en el desplazamiento permanece constante.
Ejemplo: en el gráfico se representa el movimiento de
un automóvil en un período de 6 segundos, la línea de
color representa la distancia recorrida en ese intervalo de
tiempo. Si se tomara cualquier punto del eje Y y se
dividiera por su correspondiente del eje X se obtendría
(en este caso) siempre un único valor. Dicho número
seria la velocidad con la que se mueve el auto.
Además sobre ejes cartesianos se puede representar la
velocidad en función del tiempo. La velocidad (v) se
calcula con los datos de los ejes del gráfico anterior. La
recta que describe la velocidad es horizontal y paralela
al eje x. esto significa que en todas las instancias de
tiempo la velocidad fue siempre la misma, o dicho de
otro modo, el movimiento se desarrolló a velocidad
constante.
Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV)
Es aquel desplazamiento donde el cuerpo presenta una determinada aceleración. Esta permanece constante y
es responsable de la variación de velocidad. La aceleración puede ser positiva, entonces el objeto aumenta
su velocidad o negativa y por lo tanto la disminuye.
También la descripción del movimiento por MRUV se representa por gráficos estructurados en ejes
cartesianos, a partir de la organización de los datos en una tabla de valores.
Ejemplo: representación del movimiento de un automóvil
durante 2 segundos, en el eje x se representa el tiempo en
segundos y en el eje y la posición en metros, la curva de
color verde refleja la distancia recorrida en ese intervalo
de tiempo. En este caso como el movimiento es acelerado
la línea que se observa en el gráfico no es recta, y por lo
tanto, al calcular la velocidad, esta será diferente según el
par de puntos elegidos.
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Otro grafico que se puede realizar es el de velocidad en
función de tiempo (t) y en ese caso se obtiene una recta.
Esto significa que la velocidad varia proporcionalmente
con el tiempo debido a que su aceleración (a) es constante.
INERCIA: propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o de
movimiento uniforme.
FUERZA: magnitud que modifica el
movimiento o la forma de los cuerpos
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1- Determine el tipo de movimiento en el centrifugado de un lavarropas, el despegue de un cohete, la
caída de una manzana, una ola y una hamaca.
2- ¿Qué significa que el movimiento es relativo?
3- Den ejemplos en los cuales los objetos estén quietos para un sistema de referencia y en movimiento
para otro
4- ¿De qué depende que un movimiento tenga sentido positivo o negativo?
5- Expliquen la diferencia entre desplazamiento y trayectoria, luego ejemplifiquen con un gráfico
6- Justifiquen que le faltaría especificar a los “radares de control de velocidad” para medir realmente la
velocidad y no la rapidez.
https://www.youtube.com/watch?v=kzOzYY-T-50 https://www.youtube.com/watch?v=biHCTrZFOfY https://www.youtube.com/watch?v=86ZNmoAdlNg https://www.youtube.com/watch?v=_-P_YfrlzgA https://www.youtube.com/watch?v=kXa3BRRdIH8
Aclaración: solo las actividades se copian y resuelven en la
carpeta
Enviar las actividades para su corrección a: [email protected]
