GUIA3 CINEMATICA MRU

INSTITUCION EDUCATIVA TECNICA OCCIDENTE
C.N. FISICA – GRADO 10 ____ GUIA No. ____ B.G.C.
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME
CINEMÁTICA
DE
MOVIMIENTO
RECTILINEO UNIFORME (M.R.U)
La clase más simple que tiene un cuerpo es
el Movimiento Rectilíneo Uniforme.
Y se conoce por sus Siglas M.R.U.
Para empezar a ver ésta parte de la Física,
es necesario conocer ciertos términos para
empezar a familiarizarnos con los
problemas que aplicaremos seguidamente.
LA MECÁNICA: Es una subdivisión de la
Física que estudia el movimiento de
cualquier cuerpo físico.
La Mecánica se divide en Cinemática,
Dinámica y Estática.
b. ¿Cuánto tiempo hubiera necesitado para
recorrer la distancia total con la
segunda velocidad?
CINEMÁTICA: Es aquella ciencia que
estudia el movimiento en sí mismo, es
decir, no atiende la causa que lo produce.
¿Qué es el Desplazamiento?
El Desplazamiento consiste en el cambio de
posición de un cuerpo a otra posición.
¿Qué es movimiento rectilíneo uniforme?
Es el tipo de movimiento más simple que
un cuerpo puede experimentar, es decir, un
movimiento uniforme en línea recta.
a) Promedio de la Velocidad
1. Para encontrar la Velocidad Promedio,
tenemos que encontrar el Tiempo de cada
una de las velocidades recorridas, por lo
que despejamos la Fórmula así:
El m.r.u es el movimiento de un cuerpo
que recorre espacios iguales en tiempos
iguales, su velocidad o rapidez no varía.
La Rapidez Promedio de un Objeto en
movimiento se define así:
c. ¿Qué distancia habría recorrido con la
Primera velocidad durante 2 minutos?
Primero, detallamos
tenemos:
los
datos
que
V = X /t ; t = X /V
Ésta fórmula, la podemos utilizar para
encontrar
Velocidades,
Tiempos
y
Desplazamientos normales, no Promedios.
V = X /t
Dónde:
PROBLEMAS DE APLICACIÓN DE
MRU
1) Una persona camina 80 mts. con
velocidad constante de 1.6 m/seg, recorre
otros 80 mts con velocidad también
constante de 3.2 m/seg.
Encontrar:
a. ¿Cuál es el Promedio de la Velocidad?
3. Teniendo ya el Tiempo Promedio,
procedemos a utilizar la fórmula:
V=X/t
V = (160 m) / (75 seg) = 2.13 m/seg. R//
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b) ¿Cuánto tiempo para recorrer la
Distancia Total con la Segunda
Velocidad?
1. Detallamos las variables que
tenemos:
X = 160 metros
t = ?
V = 3.2 m/seg.
2. Ahora, hacemos las conversiones con
cada uno de los tiempos para las unidades
requeridas:
2. Despejamos siempre fórmula:
V = X /t ; t = X /V
t = 160 m / 3.2m/s = 50 seg.
c) ¿Qué distancia habría recorrido con la
primera velocidad durante 2 minutos?
1. Detallamos las variables que
tenemos:
t = 2 min. = 120 seg.
X = ?
V = 1.6 m/seg.
Teniendo el Tiempo, procedemos
encontrar d, ocupando la Fórmula:
X=V*t
a
2. Despejamos siempre fórmula:
V = X/t ; X = V * t
3. Seguimos con:
Encontramos X:
X = (1.6 m/s)(120 seg) = 192 metros
R//
Veamos otro ejemplo:
2) Un automóvil marcha a 40 km/h durante
4 minutos, a continuación va a 80 km/h
durante 8 minutos y finalmente a 32 km/h
durante 2 minutos.
Encontramos:
Calcular:
a) Distancia Total recorrida en Kms.
b) La velocidad media en km/min; en km/h;
y en m/s durante los 14 minutos.
Empezaremos con la resolución de cada
literal:
a) Distancia Total recorrida en Kms.
1. Detallamos los datos que tenemos:
4. Pasamos a encontrar la
última distancia:
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Encontrando:
5. Procedemos a encontrar la
Velocidad Promedio:
1. Obtenemos la
Promedio con el tiempo dado:
Velocidad
PREGUNTAS Y TALLER:
1. En general, qué es de mayor
medida: la distancia recorrida
por
un
móvil
o
el
desplazamiento
realizado.
¿Puede ser, en algún caso, al
revés?
2. De la forma en que se mueven
los vehículos conducidos por las
personas, entre dos ciudades
diferentes,
no
corresponde
estrictamente a MRU. ¿Qué
suposiciones se hace para que
se considere como MRU?,
¿cómo son las predicciones que
se pueden realizar en este
caso?
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3. Al lanzar una piedra. ¿Qué
posibles
trayectorias
puede
tener? (Diga los nombres en
cada caso).
4. Cuando dos automóviles van en
una carretera y la distancia de
separación
entre
ellas
se
mantiene
constante.
¿Cuál
automóvil va más rápido: el
que va adelante o el que va
atrás, o van a la misma
velocidad?
5. ¿Puede ser cero la velocidad de
un móvil y su rapidez ser
distinto de cero?. De ser
posible, de un ejemplo.
6. Diga una característica que
diferencie
las
velocidades
media e instantánea.
7. ¿Por qué el "velocímetro" de un
vehículo no debería llamarse
así?. ¿Cómo debería llamarse?
8. En las indicaciones que tiene
un bus hay un aviso que dice
"Este
bus
no
supera
la
velocidad
de
90
km/h".
Estrictamente hablando ¿qué
debería decir?
9. Un automóvil recorre distancias
iguales en tiempos iguales,
¿qué significado tiene ello?
10.Un automóvil azul se mueve de
derecha a izquierda a razón de
60 km/h y otro, verde, se
mueve de derecha a izquierda
a razón de 80 km/h. Al
momento en que se cruzan,
¿qué rapidez mediría para el
auto verde un pasajero que va
en el auto azul?
11.Una rueda se desliza por un
camino horizontal. Si se mueve
a razón de 8 m/s, ¿cuánto
tardará en recorrer 100 m?.
(12,5 s)
12.Oscar desea saber la rapidez de
un automóvil y se pone 700 m
delante de donde parte, cuando
pasa junto a él activa un
cronómetro y lo detiene cuando
el auto está a 1500 m de su
punto
de
partida.
Si
el
cronómetro marcó 40 s. ¿Cuál
era la rapidez del automóvil?
(20 m/s)
13.Un atleta recorre 100 m en 10
s. a) ¿Con qué rapidez se
desplaza?, b) ¿qué distancia
recorrería en una hora? (si
pudiera mantener esa rapidez).
(a) 10m/s, b) 36 km)
14.Un bus en el trayecto ViñaSantiago, tarda una hora tres
cuartos. Si la distancia que
recorre es de 110 km , ¿con
qué rapidez se desplazó?.
Exprese el resultado en km/h y
en m/s. (62,857 km/h; 17,46
m/s)
15.La velocidad del sonido en el
aire es de 340 m/s. ¿Cuánto
tarda un espectador de un
partido de fútbol en escuchar el
ruido de un "chute" que se
lanza a 127,5 m de distancia
de él? (0,375 s)
16.Un mach es la velocidad del
sonido. Un avión supersónico
viaja a 2,5 mach. ¿Cuánto
tardará en recorrer 2.448 km.?
(0,8 h = 48 min)
17.Un atleta corre una maratón de
42 kilómetros en 2 horas y 15
minutos.
¿Cuál
es
su
velocidad? (5,185 m/s)
18.Desde un mismo punto parten
un automóvil azul, a razón de
72 km/h, y una motoneta
amarilla, a razón de 15 m/s. a)
¿Qué distancia los separará al
cabo de media hora si se
dirigen hacia un mismo lugar?,
b) ¿qué distancia los separará
al cabo de media hora si parten
en una misma dirección pero
en sentidos contrarios? (a)
9.000 m; b) 63.000 m)
19.Un automóvil recorre 40 km en
media hora. a) ¿Cuál es su
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rapidez?; b) Si mantiene esa
rapidez, ¿cuánto tardará en
recorrer 320 km, desde que
partió?; c) ¿Qué distancia
habrá recorrido en los primeros
16 minutos? (a) 80 km/h; b) 4
h; c) 21,333.. k)
20.Un auto de juguete avanza
según
las
siguientes
condiciones: en madera a 0,5
m/s; en cemento a 0,4 m/s, en
baldosa a 0,8 m/s. ¿Cuánto
tarda en recorrer una distancia
total de 20 metros, repartidos
en 4 metros de madera, 2,5
metros de cemento y el resto
en baldosa?. (31,125 s)
21.Un tren viaja a 50 km/h,
simultáneamente se empieza a
mover otro tren, en sentido
contrario, a la misma rapidez.
Se encuentran separados 100
km.
Una
paloma,
simultáneamente se ponen en
movimientos los trenes, vuela
de un tren a otro, luego se
devuelve al primero y vuelve a
ir al otro, y así sucesivamente.
La paloma vuela a 100 km/h.
¿Qué distancia vuela la paloma
hasta que los trenes se cruzan?
(100 km)
22.El
perímetro
de
una
circunferencia
se
calcula
mediante la fórmula P = 2 r,
siendo r el radio de la
circunferencia. El radio de la
Tierra es de 6.400 km. Un
avión vuela a razón de 2,5
mach. ¿Cuánto tardará en dar
la vuelta a la Tierra? (13,14 h)
23.Hugo; Paco y Luis son unos
excelentes atletas; Hugo puede
correr a razón de 62 km/h;
Paco a 17 m/s y Luis a 1,05
km/min. ¿Quién recorrerá más
distancia
en
15
minutos?
¿Quién menos? ( Luis, Paco)
24.Una tortuga puede "correr" a 6
cm /sg mientras un caracol a 1
cm/s. Están sobre un camino
con una sola dirección. a) ¿Qué
distancia los separa al cabo de
8 minutos si parten en el
mismo sentido?; b) y ¿si parten
en sentidos contrarios? (a)
2.400 cm, b) 3.360 cm)
25.Floripondio llama a Superman
para que le venga a ayudar.
Cuando
hace
el
llamado,
Superman está a 4,5 millones
de kilómetros de distancia.
Floripondio
trasmite
su
mensaje a la velocidad luz
(300.000 km/s), Superman
escucha, espera 5 segundos y
parte en ayuda de su amigo de
la infancia, lo hace a razón de
9/10 veces la velocidad de la
luz. ¿Cuánto tiempo tardará en
llegar a prestar su ayuda?.
(36,6666 s)
26.¿Qué distancia hay entre la
Tierra y el sol si la luz de este
astro tarda 8 min 20 seg en
recorrer la distancia que los
separa? (1,5x108 km)
27.El enano verde está a 11
metros,
medidos
perpendicularmente a la línea
de meta del arco custodiado
por el duende azul, ubicado en
el centro del arco, el arco tiene
un ancho de 9 metros. El enano
verde chutea un penal justo al
vértice inferior del palo derecho
(por el interior), la pelota
adquiere una rapidez de 23,76
m/s. El duende azul puede
"volar" a razón de 22,5 m/s, se
arroja hacia la pelota a las dos
décimas de segundo después
de que el enano chutea, ¿ataja
la pelota?. Considere al duende
con el tamaño de la pelota y
siempre
aproxime
a
dos
decimales. ¿De qué equipo es
el duende azul? (la ataja, llega
una décima de segundo antes;
de la U por supuesto).