Unidad: Rapidez

Unidad: Rapidez
Todos hemos visto autos moviéndose y tenemos una idea intuitiva de que significa que un auto se mueva rápido o despacio, pero ¿cuál es el significado preciso de este término y cómo asignamos un valor preciso a esta cantidad?
Actividad: Los Huevos.
Observa el siguiente video que muestra dos autos chocando con unos huevos.
1. Los dos huevos son idénticos. ¿Por qué crees que uno de ellos se rompe y el otro no?
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Mira a continuación el mismo video filmado desde más lejos
2. ¿Qué puedes decir sobre el movimiento de los autos y que relación tiene esto con que los huevos se rompan o no?
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Actividad: Midiendo distancias recorridas y tiempos transcurridos.
Observa un video de un auto moviéndose.
El video está compuesto por una serie de fotos que se muestran una a continuación de la otra, a razón de 30 fotos por segundo. El número de la foto que se muestra aparece en la esquina inferior derecha. Este número sirve para conocer el tiempo transcurrido. Por ejemplo. Cuando se muestra la foto 45 ha transcurrido 1.5 [s] desde el comienzo del video.
1. ¿Cómo se obtuvo este valor de 1,5 [s]?
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Las distancias pueden medirse utilizando las reglas con marcas blancas y negras que se han colocado encima de la mesa, donde cada marca tiene un largo de 5 [cm]. 2. ¿Cuál es, aproximadamente, el largo del auto?
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Definición Operacional de Rapidez.
Observa los videos de dos autos moviéndose.
Auto 2
Auto 1
Actividad: Rapidez y Distancia.
1. ¿Cuál de los dos autos se mueve más rápido? Explica en que característica del movimiento de los autos te basaste para responder esta pregunta.
2. Tu amigo Jorge opina que “el segundo auto se mueve más rápido porque recorre más distancia”. ¿Estás de acuerdo con esta afirmación? Discute con tu compañero si esta afirmación es correcta o no.
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Considera el siguiente par de fotos correspondientes al auto 1.
Foto 14
Foto 7
Foto 48
Y las siguientes fotos del auto 2.
Foto 17
3. En las fotos mostradas, ¿cuál de los dos autos recorrió mayor distancia?
4. De acuerdo a lo que observaste en los videos, el auto que recorrió mayor distancia, ¿es el que se mueve más rápido?
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Considera las siguientes fotos correspondientes al auto 1.
Foto 14
Foto 36
Y las siguientes fotos del auto 2.
Foto 17
Foto 7
5. La distancia recorrida por los dos autos es aproximadamente la misma. Sin embargo, los videos muestran que el segundo auto se mueve más rápido que el primero. Explica como esto es posible.
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Actividad: Rapidez, distancia y tiempo.
Los ejemplos examinados en las actividades anteriores muestran que para definir la idea de rapidez que representa el concepto que usamos en la vida diaria es necesario tomar en cuenta tanto la distancia recorrida como el tiempo transcurrido. Dos amigos tuyos proponen calcular un número cuyo valor sea más grande mientras más rápido se mueve un cuerpo:
Lucho propone calcular el número:
(tiempo transcurrido)/(distancia recorrida)
Rodrigo propone calcular el número:
(distancia recorrida)/(tiempo transcurrido)
1. ¿Cuál de estos números arroja un valor numérico más grande para un cuerpo que se mueve más rápido?
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La rapidez de un cuerpo se define como distancia recorrida/tiempo transcurrido.
En la pregunta 5 de la actividad Rapidez y Distancia examinaste las fotos correspondientes al auto 1:
Foto 14
Foto 36
Y las fotos correspondientes al auto 2:
Foto 7
Foto 17
2. ¿ Es la definición de rapidez consistente con el hecho que el auto 2 se mueve mas rápido que el auto 1?
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Actividad: Rapidez como un Cociente (Opcional)
1. Supongamos que la rapidez de un auto es de 4 centímetros por segundo, V=4[cm/s]
1.a) Si transcurre un tiempo de 1 segundo, ¿Qué distancia recorre el auto?
1.b) Si transcurre un tiempo de 5 segundos, ¿Qué distancia recorre el auto?
1.c) Si transcurre un tiempo de 1/2 segundo, ¿Qué distancia recorre el auto?
1.d) Si el cuerpo recorre una distancia de 1 centímetro, ¿cuánto tiempo demora en recorrerla?
2. El concepto de rapidez establece una proporción entre la distancia recorrida por un objeto y el tiempo que demora en recorrer esa distancia. En el caso del auto que estamos considerando en esta pregunta, esa proporción o cociente arroja siempre el mismo valor de 4 centímetros por segundo. Revisa tus respuestas de forma que se muestre claramente como las distancias y tiempos involucrados en cada caso originan siempre el mismo valor de 4 [cm/s].
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