COLEGIO SAN FRANCISCO JAVIER GUIAS Todo se mueve, hasta

Código
PGF 03 R07
COLEGIO SAN FRANCISCO JAVIER
GUIAS
2009 08 V03
Estudiante:
Guía Nº:
2
Profesor:
Carlos Brand y Miguel Ángel Melo
Grado:
10
Asignatura:
Física
Sección:
ABCD
tema:
Ind. de logro:
Movimientos en una dimensión
Fecha:
Establece relaciones entre los movimientos uniforme y acelerado a partir de las leyes
cinemáticas. Soluciona problemas relacionados con el movimiento rectilíneo de los cuerpos
mediante los conceptos de la mecánica clásica.
Todo se mueve, hasta las cosas que parecen estar en
reposo, es decir el movimiento es relativo y depende
del sistema de referencia de donde lo estamos
observando. Cuando un móvil se desplaza siguiendo
una trayectoria lineal, decimos que es un movimiento
rectilíneo.
Posición (x): Es el lugar donde se encuentra el móvil
en determinado instante.
Desplazamiento (∆ x): Es el cambio de posición del
móvil en forma rectilínea
Trayectoria (T): Es la distancia total o la suma de los
desplazamientos recorridos por el móvil.
Velocidad media (v): Es la relación entre el
desplazamiento del móvil y el tiempo total gastado.
Rapidez (R): Es la relación entre la trayectoria
recorrida por el móvil y el tiempo total gastado.
Aceleración media(a):Es el cambio de velocidad del
móvil con respecto al cambio de tiempo.
∆ x = X – X0
T=
∆x1+∆x2
TALLER 1
1. Un auto se desplaza 40m al norte en 2 segundos y
después 70m en 4sg al este. Calcular la velocidad
en cada intervalo, la velocidad promedio y la
rapidez del móvil. Hacer la grafica.
2. Un móvil se desplaza 50m al este, luego 100m al
norte, posteriormente 70m al oeste y finalmente
200m al norte. Calcular grafica y matemáticamente
el desplazamiento y la trayectoria del móvil.
3. Un avión vuela bajo las siguientes instrucciones:
10km al sur, después 50km al oeste y finalmente
10km al norte. Calcular grafica y matemáticamente
el desplazamiento y la trayectoria del móvil.
4. Describir un ejemplo donde el desplazamiento total
de un móvil sea cero, pero su trayectoria no.
5. Calcular la aceleración de un móvil que cambia su
velocidad de 72km/h a 108km/h en 20sg.
6. Analizo las siguientes graficas de x(t) y determino:
el desplazamiento en cada intervalo, el
desplazamiento total, la trayectoria, la velocidad en
cada intervalo, la velocidad promedio y la rapidez.
v = ∆ x / ∆ t = (x – x0) / (t – t0)
R= T / t
x(m)
10
8
Vpro =∆xtotal / t
a = ∆ v / ∆ t = (v – v0) / (t – t0)
4
N
∆x2
∆x1
A
∆xtotal =T
0
x(m)
8
4
B
1
2
3
4
5 t(sg)
8
10 t (sg)
E
O
0
-10
S
2
4
6
1



MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME
El móvil recorre espacios iguales en tiempos
iguales
El móvil se mueve con velocidad constante
durante todo el trayecto
La aceleración del móvil vale cero por no existir
cambio de velocidad
x = v.t
TALLER 2
Realizar las graficas x(t), v(t), a(t), del movimiento
rectilíneo: uniforme.
Interpretar las siguientes graficas x (t).
1.
2.
x
a)
A
x
B
v=at+v
b)
c)
1.
A
d)
2.
B
B
t
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
2
x = v0 t + at /2
2
2
2ax = v - v0
A
t
x
A
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE
ACELERADO
 El móvil recorre espacios iguales en tiempos
diferentes.
 La velocidad del móvil aumenta (acelera) o
disminuye (desacelera)
 La aceleración (a) o desaceleración (-a) es
constante en el desplazamiento del móvil
B
t
x
10. Un auto con velocidad de 60km/h viaja de Pasto a
Cali, Una motocicleta con velocidad de 70km/h
parte de la misma ciudad después de 2 horas
hacia Cali. Si la ciudad de Cali esta a 500km de
Pasto, ¿La motocicleta alcanza al auto?
t
Un avión recorre 2940km en 3 horas. Cuál es su
velocidad en los dos sistemas.
Cuánto tardará un automóvil, con movimiento
uniforme, en recorrer una distancia de 300km,
con una velocidad de 25m/sg.
Una persona camina de A hacia B una distancia
de 100m con velocidad de 20m/sg. Cuánto
tiempo gasta en ir y volver, si se regresa con la
mitad de la velocidad inicial?
Dos automóviles A y B equidistan 500km uno del
otro y marchan en sentidos contrarios a 60km/h y
40km/h respectivamente. Cuánto tardarán en
encontrarse y a qué distancia de A se
encuentran?
Resuelvo el problema anterior pero el móvil A
sale dos horas antes.
Dos ciudades A y B equidistan 400km. De B parte
un automóvil a 80km/h y de A parte otro en su
persecución a 100km/h. Cuánto tiempo tarda en
alcanzarlo y a qué distancia de A lo hace?
Resuelvo el problema anterior pero B sale una
hora después?
3.
4.
TALLER 3
Realizar las graficas x (t), v (t), a (t), del (a)
Movimiento rectilíneo: uniforme acelerado. (b)
Movimiento rectilíneo uniforme desacelerado
Un móvil se mueve con una velocidad de 5m/sg y
adquiere una aceleración de 0,2m/sg2 durante
10sg. (a) Qué distancia se desplazo el móvil?
(b)Qué velocidad adquirió a los 10 sg?
Qué velocidad inicial debería tener un auto cuya
aceleración es de 2m/sg2, para alcanzar una
velocidad de 108km/h a los 5sg de partida?
En un estudio balístico se dispara un proyectil
contra un bloque de madera como se indica en la
figura.
A
B
La bala impacta en el punto A con una velocidad de
100m/s y genera una perforación AB de 10cm de
largo hasta detenerse. Calcule el valor de la
desaceleración que ejerce el bloque sobre la bala.
5. Un tren parte del reposo y acelera durante 10sg a
razón de 1,2m/sg2. Después se mueve con
velocidad constante durante 8sg y finalmente
desacelera a razón de 2,4m/sg2 hasta detenerse.
Calcular la distancia total recorrida y el tiempo total
gastado.
2
6. Si se produjera una explosión en el sol, cuya
distancia a la tierra es 150 millones de kilómetros.¿
Qué tiempo después de haberse producido el
suceso, sería observado en la tierra?. Explica
porque no puede escucharse desde la tierra una
explosión que se genera en el sol.
7. En cuál de las siguientes gráficas el móvil se
desplaza más? Demostrar.
TALLER 4
1. Se lanza una piedra hacia arriba con una
velocidad de 40m/sg. (a) A qué altura máxima
sube la piedra? (b) Qué tiempo gasto en llegar
al punto más alto? (c) Al cabo de 2sg cuál es
la posición de la piedra? (d) Al cabo de 2sg
cuál es la velocidad de la piedra? (e) Qué
tiempo gasta en regresar al sitio de partida?
2. Con que velocidad inicial se debe lanzar una
piedra hacia arriba para que alcance una
altura máxima de 100m?
3. Un hombre parado en la azotea de un edificio
tira una bola verticalmente hacia arriba con
una velocidad inicial de 1200cm/sg. La bola
golpea la calle después de 4,25sg. (a) cuál es
la altura del edificio? (b) Con qué velocidad
golpea la bola el suelo?
V(m/sg)
V(m/sg)
5
6
5
b)
a)
2
2
0
6
8
t (sg)
0
10
t (sg)
8. Realizar las graficas faltantes v(t), x(t), a(t) de cada
uno de los siguientes movimientos rectilíneos
v (m/sg)
a)
a (m/sg2)
4
b) 2
4
-1
0
1
2
2
4
6
8
3 t(sg)
CAIDA LIBRE
Es un movimiento uniforme acelerado vertical, debido
a la atracción que la tierra ejerce sobre todo lo
existente en ella, sin tener en cuenta el rozamiento
producido por el aire. Por ejemplo si dos cuerpos
diferentes se dejan caer simultáneamente desde la
misma altura gastarán el mismo tiempo en tocar el
suelo si no hay presencia del aire.
Los cuerpos que se encuentran en caída libre
(lanzamiento vertical hacia arriba o lanzamiento
vertical hacia abajo) se mueven con una aceleración
constante llamada gravedad (g). En la tierra la
gravedad en promedio vale 9,8 m/sg2
La aceleración de la gravedad de un sitio varía según:
 A mayor altura sobre el nivel del mar, menor
gravedad
 A mayor proximidad al centro de la tierra,
mayor gravedad
 A mayor masa del planeta mayor gravedad.
v = g t + v0
t(sg)
y = v0 t + gt2 /2
2gy = v2 - v02
4. Una piedra se lanza verticalmente hacia abajo
desde una elevada torre con velocidad inicial
de 3m/sg. (a) Qué velocidad alcanzará al cabo
de 5sg y qué distancia habrá recorrido entre el
quinto y sexto segundo?
5. Una pelota se deja caer de una distancia de 5
m de altura con respecto al piso, golpea el
suelo y en este rebote se eleva 2m.
Determine que tanta velocidad perdió la pelota
al rebotar en el piso.
5m
2m
6. Un niño lanza una canica al aire con cierta
velocidad inicial. Otro niño deja caer una
pelota en el mismo instante. Explicar que
sucede con las aceleraciones mientras los
dos cuerpos permanecen en el aire.
3
4