GUIA No. 1

INSTITUCION EDUCATIVA "CENTRO DE INTEGRACION POPULAR"
JORNADA MAÑANA-AÑO LECTIVO 2012
AREA DE FISICA I
GUIA No. 1
ESTUDIO DEL MOVIMIENTO
Para describir el comportamiento de un objeto, es necesario, con frecuencia, establecer cómo se está
moviendo y cómo continuará moviendose. Aquí se estudiarán los métodos que se utilizan para describir el
movimiento de un objeto en función de su velocidad y aceleración. Se encontrará que estos métodos nos
facilitan predecir el movimiento de los cuerpos en caída libre. Para nada en este capítulo tendremos en cuenta
las fuerzas que producen este movimiento.
La Cinemática es el estudio del movimiento en función del tiempo independientemente de las fuerzas que
producen ese movimiento, su estudio solamente necesita las unidades de longitud y tiempo.
Llamaremos trayectoria del movimiento a la curva que describe el cuerpo en su movimiento; es una magnitud
escalar, en cambio llamaremos desplazamiento al vector que resulta desde el punto de partida al punto de
llegada.
trayectoria
desplazamiento
Tanto el reposo como el movimiento tienen características relativos, es decir que son estados que dependen
del origen escogido. Así, un cuerpo puede encontrarse en reposo con respecto a un segundo cuerpo y, al
mismo tiempo, encontrarse en movimiento con respecto a un tercero. Una persona dentro de un ascensor en
movimiento, está en reposo con respecto al ascensor, pero está en movimiento respecto al suelo. En
conclusión, es fijando un sistema de referencia como se sabrá si un cuerpo está en reposo o en movimiento.
Velocidad y Rapidez
Es para todos entendible el significado de la expresión "el automóvil viajó a 50 Km por hora." Esto significa
que el automóvil viajará 50 km en 1 h, si continúa desarrollando esta rapidez. Sin embargo, es muy poco
probable que el conductor viaje exactamente con esta rapidez durante una hora completa. Si realmente se
completa un viaje de 50 km en 1 hora, se supondrá que la rapidez media o promedio fue de 50 km/h.
Rapidez es la relación entre la distancia recorrida y el tiempo transcurrido. En el sistema internacional de
medidas MKS sus unidades son m/seg; en el CGS es cm/seg; en el sistema inglés pie/seg. Ejemplo si se
recorren 10 m en 2 seg, la rapidez media es de 5m/seg. Esto se obtiene mediante la siguiente fórmula:
Rapidez media=distancia recorrida/tiempo transcurrido
r=d/t
Analicemos cómo se obtienen las unidades de rapidez. Efectuando el cálculo para una mujer que se mueve a
razón de 10 m en 2 seg, se encuentra que su rapidez media es:
R=10m/2seg=5m/seg
Las unidades de rapidez son siempre una unidad de longitud dividida entre una unidad de tiempo.
Cuando un automóvil se mueve a lo largo de un camino recto, su movimiento se efectúa en cierta dirección.
Si se desea combinar los dos conceptos, rapidez y dirección, se estará hablando de un vector.
Velocidad es un vector desplazamiento en la unidad de tiempo. También el espacio recorrido en la unidad de
tiempo.
D=3km+4km=7km
5 km
4 km
3 km
S=
32  42 km = 25 =5km
v=s/t=m/seg
dado que la magnitud de la rapidez media es r=d/t=7km/t
mientras que:
velocidad media es v=s/t=5km/t
En este caso, se ve claramente que las magnitudes de la rapidez y la velocidad no son lo mismo.
Velocidad instantanea el único medio de conocer el movimiento de un cuerpo, en cada instante, es medir su
velocidad media para desplazamientos muy pequeños durante intervalos de tiempo muy pequeños a cada
momento.
v  limx / t
t 0
REPRESENTACION GRAFICA DE LA DISTANCIA O ESPACIO EN FUNCION DEL
TIEMPOSobre el eje de las abscisas llevamos los tiempos y sobre el eje de las ordenadas las distancias. En el
movimiento uniforme, la representación gráfica de la distancia en función del tiempo es una línea recta.
s(m) 80
70
60
50
40
30
20
10
0
T(seg)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
EJERCICIOS RESUELTOS DE MOVIMIENTO UNIFORME
En el desarrollo de los problemas se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
 Asegurarse de trabajar las magnitudes en el mismo sistema de medida, es decir todo en cm, m o km
según el caso.
 Elaborar una tabla de datos, donde figuren todos los valores conocidos.
 Repasar despejes de fórmulas.
 Manipular correctamente las ecuaciones básicas que son:
V=s/t, si multiplicamos en cruz obtenemos: s=vt, y si despejamos t=s/v.
1.
V=s/t=m/seg
S=v.t=m/seg*seg=m
T=s/v=m/1/m/seg=seg
Un automóvil se mueve con velocidad uniforme a razón de 100km/h, durante 5 h. Calcular la distancia
recorridad en km, m, cm y pies y expresar las diferentes velocidades en esos sistemas. Recuerde: 1 pie=
30.48 cm
Sol/
Datos:
V=100km/h=100000m/3600seg=27.777m/seg=2777.7cm/seg=91.13pies/seg
T=5h=5*3600seg=18000seg
S=v.t=100km/h*5h=500 km=500000m=50000000cm=1640419,pies
2.
Dos automóviles distan 5 km uno del otro y marchan en sentidos contrarios a 40km/h y 60km/h. Cuánto
tardarán en encontrarse?
5-x
x
Observarmos que para llegar al punto x, ambos automóviles gastarán el mismo tiempo, aunque vayan a
diferentes velocidades, por lo tanto:
Para el jeep: v=s/t, despejando t=s/v=x/40; para el taxi tenemos: t=(5-x)/60, igualamos estos valores y
despejamos x
x/40=(5-x)/60 multiplicando en cruz tenemos
60x=40(5-x) destruyendo paréntesis
60x=200-40x hacemos la trasposición
60x+40x=200 despejamos x
100x=200
x=2
finalmente hallamos el tiempo para un espacio de 2k así: t=x/v=2k/40k/h=1/20h=3600s/20=180s.
Observe que la otras distancia es: 5-2=3
RESUELVA LOS SIGUIENTES PROBLEMAS
1. Cuánto tardará un automóvil, con movimiento uniforme, en recorrer una distancia de 300 k, si su velocidad
es de 30m/seg.
2. Un automóvil parte de Medellín a Montería con movimiento uniforme a las 7 a.m.; a las 12 m., parte otro
de Montería hacia Medellín. Recorren los 720 km, que separan dichas ciudades en 12 horas. Calcular a qué
hora y a que distancia de Medellín se produce el encuentro.
3. Dos automóviles equidistan 500 km. El uno del otro y marchan en sentidos contrarios, a 60 y 40 km/h.
Cuánto tardarán en cruzarse y a que distancia del punto de partida del que tiene velocidad menor.
4. Dos estaciones de tren distan entre si 100 km De A sale un tren que tardará 2 horas en llegar a B; de B sale
otro hacia A, dónde llegará en hora y media. Calcular a que distancia de A se cruzan, y que tiempo después de
haber partid simultáneamente cada uno de su respectiva estación.
5. Dos ciudades A y B equidistan 400 km., de B parte un automóvil a 60 km/h y de A parte otro en su
persecución a 100 km/h. Cuánto tiempo tardará en alcanzarlo y a que distancia de A, sabiendo que el de B
sale dos horas antes?..
Recuerde: Que deberá entregar estos problemas en una fecha acordada con el profesor
Gracias.