ANÁLISIS DEL MOVIMIENTO – CONCEPTOS

Bienvenidos estimados estudiantes al curso de Física 235 A.   Estamos complacidos de iniciar este curso que sin duda alguna redundará en beneficios para el conocimiento de la Física General.  Los temas que estudiarás te ayudarán a comprender mejor el comportamiento de las partículas en movimiento y, además, te harás apto para predecir lo que podría suceder en situaciones de la vida donde se den actividades que se relacionen con el tema estudiado.  Esperamos que este curso sea de tu completo agrado y no dudes en consultar a tu profesor cuando tengas alguna incertidumbre que aclarar. 

Sin más, empecemos.

INTRODUCCIÓN AL MÓDULO

El estudio del movimiento de los objetos, así como de los conceptos relacionados de fuerza y energía, forman el campo de la mecánica. La mecánica a la vez suele dividirse en dos partes: cinemática, que es la descripción de cómo se mueven los objetos; y dinámica, que trata con el concepto de fuerza y las causas del movimiento de los objetos. 

Comenzaremos estudiando los objetos que se mueven sin girar. Tal movimiento se llama movimiento traslacional. En el presente curso, el enfoque estará en la descripción de un objeto que se mueve a lo largo de una trayectoria en línea recta, es decir, un movimiento traslacional unidimensional. En cursos posteriores estudiaremos cómo describir el movimiento traslacional en dos (o tres) dimensiones a lo largo de trayectorias que no son rectas.

A menudo usaremos el concepto, o modelo, de partícula idealizada, que se considera como un punto matemático sin extensión espacial (sin tamaño). Una partícula puede tener sólo movimiento traslacional. El modelo de partícula es útil en muchas situaciones reales, donde nos interesa sólo un movimiento traslacional y no es importante el tamaño del objeto. Por ejemplo, para muchos fines, podríamos considerar una bola de billar, o incluso una nave espacial que viaja hacia la Luna, como una partícula.

OBJETIVO DEL MÓDULO

Al estudiar este módulo, usted aprenderá:

1. Los conceptos posición, desplazamiento, distancia, velocidad media y rapidez media.
2. Escribir ejemplos de posición, desplazamiento, distancia, velocidad media y rapidez media.
3. Hacer cálculos de distancia, velocidad media y rapidez media.
   
   

CONCEPTOS BÁSICOS DEL MOVIMIENTO RECTILÍNEO

Este módulo trata del tipo de movimiento más simple: un cuerpo que viaja en línea recta.  Para describir este movimiento, introduciremos los conceptos de algunas cantidades físicas, que son más precisas que las que empleamos en el lenguaje cotidiano.  Debemos manejar los siguientes conceptos:

1. Posición: Es una cantidad vectorial que se define como la ubicación o localización que tiene un móvil (cuerpo o partícula que se mueve) con respecto a un punto de referencia en un instante determinado.  Cuando hablamos de un punto de referencia, nos referimos a algún punto en particular (una casa, un árbol, un auto, etc.), desde el cual se hacen las medidas de la posición.  Ejemplos de vectores posición:
   
   
    X₁ = 30,0 km → al N       y      X₂ = 600 m → 30° al S del O.
   
   
2. Desplazamiento: Es una magnitud vectorial que se define como el cambio de posición de un móvil en un intervalo de tiempo dado.  Este cambio de posición se representa matemáticamente de la siguiente manera: DX = X_f – X_o, donde X_f representa la posición final y X_o representa la posición inicial del móvil.  Ejemplos de vectores posición:

DX₁ = 20,0 m ® al O          y       DX₂ = 50,0 m ® 60° al N del E

1.  Distancia: Es una magnitud escalar que se define como la suma de los valores absolutos de los desplazamientos en un movimiento.  Matemáticamente se puede representar así:

d = DX₁ + DX₂ + DX₃

Para los desplazamientos DX₁ = 20,0 m ® al O y DX₂ = 50,0 m ® 60° al N del E, la distancia recorrida será:

d = 20,0 m + 50,0 m = 70,0 m

1. Velocidad media: es una magnitud vectorial que se define como la razón entre el desplazamiento y el intervalo de tiempo transcurrido y se calcula con la ecuación:
   v_m = DX /Dt
   Por ejemplo, si el desplazamiento DX₁ = 20,0 m ® al O tarda 10,0 s, entonces la    velocidad media es: v_m = DX / Dt = 20,0 m / 10,0 s = 2,00 m/s y se escribe vectorialmente:
   v_m = 2,00 m/s ® al O
   
   
2. Rapidez media:  es una magnitud escalar que se define como la razón entre la distancia recorrida y el tiempo transcurrido en recorrerla y se calcula con la ecuación:
   v_m = d /Dt
   Por ejemplo, si la distancia recorrida anteriormente de 70,0 m fue recorrida en 20,0 s, entonces la rapidez media total será: v_m = d /Dt = 70,0 m / 20,0 s = 3,50 m/s
   
   

ASIGNACIÓN

Estimado estudiante: la siguiente asignación es para ser entregada dentro de una semana:

1. Escribe tres vectores posición.
2. Escribe tres vectores desplazamiento.
3. Calcula la distancia recorrida en los tres desplazamientos anteriores.
4. Calcula la velocidad media en cada uno de los desplazamientos anteriores, si el primero tardó 10,0 s, el segundo tardó 4,00 s y el tercero tardó 6,00 s.
5. Calcula la rapidez media total en el movimiento descrito por los tres desplazamientos escritos por ti.

Esta asignación debe ser hecha claramente a mano en páginas blancas de 8” x 11.5” y escaneada.

Tienes que enviar la asignación escaneada a la dirección profesordionelcastillo@gmail.com debidamente identificada con tu nombre y cédula.

Esta asignación debe ser entregada el día martes 18 de octubre de 2016 hasta las 12 medianoche.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Evaluaremos tu tarea de la siguiente manera:

1. Entrega puntual ………………10 %
2. Nitidez en su trabajo…………..20 %
3. Respuestas correctas…………..70 %