Taller de recuperación Física 6° 2013

1-3 Velocidad.
Vocabulario:
1. Velocidad.
2. Velocidad constante.
3. Tasa.
Nada en el universo permanece estático. Un
libro sobre una mesa parece estático, sin
embargo la tierra se mueve alrededor del sol
a una velocidad de 105,600 kilómetros por
hora (66,000 millas por hora). Por lo que tu
y tu libro se mueven con la tierra también.
Velocidad es un concepto importante en
física. El decir que algo se mueve rápido no
es lo suficientemente descriptivo como el
decir su velocidad precisa. Un auto de
carreras es más rápido que otros autos, pero
es lento comparado con un avión. En esta
sección conoceremos la definición de lo que
es velocidad.
Velocidad:
Traducido por Andrés A. Flores
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Considera una bicicleta moviéndose a lo
largo de un camino. Los diagramas de abajo
muestran la posición de la bicicleta en dos
diferentes momentos. Para entender el
concepto de velocidad piensa en las
siguientes preguntas:
1. ¿Cuántos metros se mueve la bicicleta
en cada segundo?
2. ¿Se mueve la bicicleta el mismo
número de metros cada segundo?
¿Qué significa velocidad?
Traducido por Andrés A. Flores
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La velocidad de la bicicleta es la distancia
que viaja entre el tiempo que le toma
hacerlo. A 1 m/s la bicicleta viaja un metro
cada segundo. A 3 m/s la bicicleta viaja tres
metros cada segundo. Las dos bicicletas en
el diagrama se mueven a velocidad
constante. Velocidad constante significa que
la misma distancia es recorrida cada
segundo.
Calculando velocidad.
Velocidad es la medida de la distancia
recorrida entre un determinado tiempo. Por
lo tanto para calcular la velocidad de un
objeto tú necesitas conocer dos cosas:
1. La distancia viajada por el objeto
2. El tiempo que le tomo recorrer esa
distancia.
Velocidad promedio.
Traducido por Andrés A. Flores
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La velocidad se calcula dividiendo la
distancia entre el tiempo del viaje. Por
ejemplo si tu viajas 150 Km. en 1.5 horas
(una hora y 30 minutos) entonces tu
velocidad promedio será el resultado de
dividir 150 entre 1.5 lo que es igual a 100
Km./h.
En el ejemplo anterior la velocidad
promedio es de 100 kilómetros por hora. La
palabra ‘por’ en este caso no significa
multiplicación si no ‘por cada’. Entonces en
el ejemplo anterior la velocidad es 100
Traducido por Andrés A. Flores
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kilómetros por cada hora. También podemos
pensar en el ‘por’ como una división como
en el ejemplo de 150 kilómetros por 1.5
horas significa que dividimos 150 entre 1.5
para obtener la cantidad de 100 Km./h.
Unidades de Velocidad.
Como la velocidad es una tasa de distancia
entre tiempo, las unidades de velocidad son
una tasa de unidades de distancia entre
unidades de tiempo. En el sistema métrico
las unidades de medida son kilómetros,
centímetros o metros por ejemplo. Entonces
si la distancia esta en kilómetros entonces la
velocidad estará expresada en kilómetros
por hora (km/h). Otras unidades de medida
podrian ser: centímetros por segundo (cm/s),
metros por segundo (m/s). La velocidad
también puede ser expresada en millas por
hora (mph). La tabla de continuación
muestra algunas unidades.
Traducido por Andrés A. Flores
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Distancia
Metros
Tiempo Velocidad
Segundos Metros por
segundo
Kilómetros Hora
Kilómetros
por hora
Centímetros Segundos Centímetros
por
segundo
Millas
Horas
Millas por
hora
Pulgadas
Segundos Pulgadas
por
segundo
Pies
Minutos Pies
por
minuto
Abreviación
m/s
Km/h
cm/s
Mph
In/s, ips
Ft/m, fpm
Relación entre distancia tiempo y
velocidad.
Una pregunta común en física es ¿Qué tan
lejos llegaras si manejas por dos horas a una
velocidad de 100 km/h? Tu sabes como
Traducido por Andrés A. Flores
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obtener velocidad teniendo tiempo y
distancia. ¿Cómo puedes obtener distancia si
solo tienes velocidad y tiempo? La respuesta
se da en las razones matemáticas que es el
lenguaje de la física. Una descripción
matemática de la velocidad en términos de
distancia y tiempo puede ser formada
fácilmente de acuerdo a la relación entre las
variables.
Usemos la letra ‘v’ para velocidad, la letra
‘d’ para distancia recorrida y la letra ‘t’ para
el tiempo. Por lo que usando estas letras
podemos escribir la definición matemática
precisa para velocidad.
Traducido por Andrés A. Flores
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Así pues hay tres formas para acomodar
estas variables (velocidad, distancia y
tiempo) relacionadas. Tu puedes ser capaz
de usar cualquiera de las formulas para
encontrar una variable teniendo el valor de
las otras 2.
Ecuación
Obtienes
v=d÷t
Velocidad
d=vt
Distancia
t=d÷v
Tiempo
Datos que
debes tener
Distancia y
tiempo.
Velocidad y
tiempo.
Distancia y
velocidad.
Para usar las formulas basta con sustituir las
letras con los valores que conocemos y
realizar la operación entre ellos.
Como resolver problemas de física.
Traducido por Andrés A. Flores
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Durante este curso se te pedirá resolver
problemas de física. De hecho el estudiar
física te volverá mejor para solucionar
problemas. Esta habilidad es importante para
tu vida. Por ejemplo: un analista financiero
tiene que mirar y deducir cuales compañías
son exitosas. Los doctores obtienen
información de los pacientes y con ella se
figuran que enfermedad tiene el mismo.
Estos son unos ejemplos de habilidad para
resolver problemas.
La técnica para resolver problemas tiene 4
pasos. Siguiendo estos pasos tu serás capaz
de encontrar la forma de responder o de por
lo menos de hacer progreso en tus
respuestas. A continuación se muestran los
pasos para resolver problemas.
1. Identifica claramente el problema por el
que te están preguntando. Si te es
posible, encuentra cuales son las
Traducido por Andrés A. Flores
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variables o cantidades que exactamente
se necesitan para poder responder.
2. Identifica la información que te dan.
Muchas veces incluye números o
variables. Otras veces puede incluir
información descriptiva que debes de
interpretar. Busca palabras como
“constante” o “en reposo”. En física las
palabras constante significa que no
cambia y en reposo significa que tiene
velocidad cero. También podrías
necesitar hacer conversiones de
unidades.
3. Identifica cualquier relación que tengan
entre lo que te preguntan y los datos
que te están dando. Por ejemplo: supón
que te dan tiempo y distancia y que te
están preguntando por velocidad. La
relación es v=d/t. Así pues esta es la
forma en que se relacionan las
variables.
4. Combina la relación que encontraste
entre las variables con la pregunta que
Traducido por Andrés A. Flores
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se te hace. Una vez que completas los
pasos del 1 al 3, tú serás capaz de ver
como resolver el problema. Si no es así
trabaja un poco más en los pasos
anteriores.
Ejemplos de problemas:
En esta clase daremos ejemplos de
problemas con sus soluciones, de tal manera
tú podrás revisar tu trabajo cuando hagas
ejercicios por tu cuenta. Siempre recuerda
Traducido por Andrés A. Flores
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identificar los pasos en los problemas que
se te dan. Si cometes un error, será más fácil
de encontrar y corregir de esta manera. He
aquí un ejemplo de cómo se presentaran los
problemas de ejemplo.
Ejemplo:
Un aeroplano vuela 450 metros en 3
segundos. ¿Cuál es la velocidad en metros
por segundo?
1. Que buscas: Te preguntan la velocidad
en metros por segundo.
2. Que te dan: Distancia en metros y
tiempo en segundos.
3. Relacionando: Usas la ecuación de
velocidad v=d/t.
4. Solución: v = 450 metros ÷ 3 segundos.
v= 150 m/s.
Tu turno:
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1. Una víbora se mueve 20 metros en 5
segundos. ¿Cuál es la velocidad en
metros por segundo?
2. Un tren se mueve a una velocidad de
50 kilómetros por hora. ¿Cuánto
tiempo le tomara recorrer 600
kilómetros?
3. Un automóvil viaja a una velocidad
constante de 40 Km./h, ha viajado a
esta velocidad por 5 horas, ¿Cuál es la
distancia en kilómetros que ha viajado
el auto?
4. Un caballo corre a una velocidad de
15 m/s. ¿Cual será la distancia en
metros que recorrerá en 3 minutos?
5. Un avión vuela por 30 minutos y
recorre 250 kilómetros. ¿Cuál es la
velocidad en Km/h del avión?
6. Si tú caminas a una velocidad de 20
metros por minuto. ¿Cuánto tardaras en
recorrer 1 kilómetro?
7. ¿Cual es la distancia en metros que
puede recorrer un carro de juguete en
Traducido por Andrés A. Flores
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10 minutos si viaja a una velocidad de
3 m/s?
8. Si Jarvis lanza un balón a una
velocidad de 4 m/s, y este cae a una
distancia de 48 metros. ¿Cuál es el
tiempo que el balón estuvo en
movimiento?
9. Si viajas a la ciudad de Springfield IL
en autobús por 5 horas, y sabes que
esta ciudad esta a 360 kilómetros.
¿Cuál es la velocidad promedio del
autobús?
Preguntas:
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1. Lista tres unidades de medida de
velocidad.
2. Lista los pasos usados para resolver
problemas de física.
3. ¿Cuál es la velocidad promedio en
kilómetros por hora de un auto que
viaja a una distancia de 140
kilómetros en dos horas?
4. ¿Cuánto te toma (en segundos) nadar
100 metros si nadas a una velocidad
de 1.25 m/s?
5. ¿Qué tan lejos (en metros) viajara un
perro si corre por un minuto a una
velocidad constante de 5 m/s?
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