UD 5: ¿Cómo se mueven los cuerpos? Presentación de Física

Física y Química 4º de ESO

N MV=M21 mgsene mgcose C B. y A. y -- x -x 7 2 C. y y ·x -x Fisica CINEMATICA 100 N 00 N --- 0 20 PERMANECER (EM MOVIMENTOOUR ?? UN CORPO M MOVIMENTO PELOTA EN REPOSO "C N mg ... mc 2 D.

Contenidos de la Unidad

1. ¿Qué magnitudes definen el movimiento? Sistema de referencia. Posición. Trayectoria. Desplazamiento. Velocidad. Aceleración.
2. Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU). Gráficas posición-tiempo. Gráficas velocidad-tiempo.
3. Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA). Gráficas aceleración-tiempo. Gráficas velocidad-tiempo. Gráficas posición tiempo.
4. ¿Cómo se mueven dos móviles que se encuentran? Encuentro de dos móviles con MRU. Encuentro de un móvil con MRU y otro con MRUA.
5. Caída libre.
6. Movimiento circular.

Demuestra tus conocimientos previos

¡A jugar! (Instrucciones en la página 120)

• Haremos 4 grupos de 6.
• Repartiremos una baraja de fichas por grupo.
• ¡ Poned nombre a vuestro equipo!
• Habrá dos partidas simultáneas (Equipo : vs. Equipo 2 / Equipo 3 vs. Equipo 4).
• Habrá que respetar el timer de la pizarra por pregunta (2 minutos).
• 2 puntos por acierto. 0 puntos por fallo.
• Apuntamos en los tableros.

Las preguntas

1. El desplazamiento es ...
   1. la línea de puntos por la cual se mueve un móvil.
   2. el punto final menos el inicial sin depender de la trayectoria.
   3. la distancia recorrida.
2. MRU quiere decir ...
   1. Movimiento Recto Único.
   2. Movimiento Circular Unifor- me.
   3. Movimiento Rectilíneo Uni- forme.
3. ¿ Cuál no es una trayectoria circular?
   2. A
4. ¿ Cuál no es de un MRU?
5. La velocidad de un móvil es ...
   1. la rapidez con la que cambia de posición con el tiempo.
   2. la distancia recorrida.
   3. el cambio de rapidez con el tiempo.
6. Un cuerpo con velocidad cons- tante y trayectoria rectilínea es ...
   1. un MRU.
   2. un movimiento acelerado.
   3. siempre positivo.
7. 20 m/s son:
   1. 72 km/h
   2. 5,6 km/h
   3. 20 000 km/h
8. Un móvil recorre 20 m en 10 s. ¿Cuál es su velocidad?
   1. 2 km/h
   2. 2 m/s
   3. 4,55 s
9. Si el movimiento es en sentido positivo, la gráfica x-t es ...
10. La aceleración es ...
    1. siempre positiva.
    2. nula, la aceleración no existe.
    3. positiva o negativa.
11. La ecuación del movimiento del MRU es:
    1. x = X0 + a(t - to)
    2. v = Vo + a(t- to)
    3. X = X0 + v(t - to)
12. Un ciclista se mueve a 11 m/s y recorre 500 m. ¿ Cuánto tiempo tarda en recorrerlo?
    1. 0,022 s
    2. 45,5 s
    3. 3 s
13. Si el cuerpo está en reposo, la gráfica x-t es ...
14. Una aceleración negativa siem- pre es ...
    1. que el móvil frena.
    2. que el móvil vuelve atrás.
    3. que el móvil frena o va en sentido negativo.
15. Cuando un cuerpo está en re- poso quiere decir que ...
    1. no se puede mover.
    2. la velocidad es 0.
    3. la velocidad es negativa.
16. María va a 40 km/h en un pati- nete y recorre 2 km. ¿Cuánto tiempo tarda?
    1. 3 min
    2. 30 min
    3. 120 s
17. El móvil de la línea roja tiene ...
    1. menos velocidad.
    2. más velocidad.
    3. la misma velocidad.
18. Las unidades en el SI de la velo- cidad son ...
    1. m/s
    2. cm/min
    3. km/h
19. 100 km/h son:
    1. 27,8 m/s
    2. 16,7 m/s
    3. 7,5 m
20. Un móvil se mueve a 2 m/s en 15 s. ¿ Cuál es su posición final?
    1. 360 m/s
    2. 30 m
    3. 45 m
21. La aceleración de un móvil es ...
    1. la rapidez con la que cambia de posición con el tiempo.
    2. la distancia recorrida.
    3. el cambio de rapidez con el tiempo.
22. MCU quiere decir ...
    1. Movimiento Recto Único.
    2. Movimiento Circular Unifor- me.
    3. Movimiento Rectilíneo Uni- forme.
23. Una magnitud vectorial es ...
    1. la temperatura.
    2. la velocidad.
    3. la masa.
24. Un coche recorre 100 km a una velocidad de 50 km/h. ¿ Cuánto tiempo tarda?
    1. 2 min
    2. 2 h
    3. 200 m/s

Magnitudes que definen el movimiento

¿Cómo verá el movimiento de la pelota el señor de negro? ¿ Y el señor de rojo?

0

Sistema de referencia y posición

Sistema de referencia: Necesitamos un punto o sistema de coordenadas desde el que estudiar el movimiento. 0 Posición: Lugar que un cuerpo ocupa en el espacio y que depende del sistema de referencia. Si el cuerpo cambia de posición => Movimiento Móvil

Trayectoria

Trayectoria: Línea de puntos que sigue un móvil al cambia posición. Formas variadas (rectas, circulares, elípticas, parabólicas ... ) Trayectoria rectilínea Trayectoria curvilínea Trayectoria irregular Trayectoria

Desplazamiento

Desplazamiento: Es un vector entre dos puntos (inicio y final) que resulta de restar sus vectores de posición. Si el desplazamiento es en una sóla dimensión (x), entonces se simplifica: Ax = X final - X inicial -15 -10 -5 0 5 10 15 Ax Analíticamente: Ax = X final - X inicial = - 5 - 10 = - 15 m Actividades pág. 123: 3 y 4 vector de posición en el instante t1 1 desplazamiento △= 空 一 空 11 P1 - 1 P2 2 vector de posición en el instante t2

Velocidad

Velocidad: Rapidez con que cambia de posición un cuerpo con el tiempo. · Es una magnitud vectorial (módulo, dirección y sentido). · Unidades S.I. en m/s · Positiva o negativa según el sistema de referencia Repaso de vectores: sentido módulo dirección suma B A + B A resta B À - B A

Velocidad media

Velocidad media: desplazamiento / tiempo Y Po to AF_F-To Vm 1 V At t-to m Ar FO t P F 0 X Velocidad media entre los puntos Po y P. Ejemplo de velocidad media página 124 Vm = Ax _ x - X Δt t- to -15 -10 -5 0 5 10 15 Δς Ax Para movimientos en una sóla dimensión (línea recta) se simplifica la fórmula. (Usaremos ésta para problemas en este curso)

Velocidad instantánea

Velocidad instantánea: vector velocidad en un instante determinado Y Po AF As P V F 0 X El vector velocidad instantánea siempre es tangente a la trayectoria.

Aceleración

Aceleración: variación de la velocidad por unidad de tiempo. · Unidades S.I. en m/s2 Aceleración media: Cociente entre la variación del vector velocidad y el intervalo de tiempo transcurrido. a = AV V-Vo Δt t - to Δv v- 10 a = Δt t - to -15 -10 -5 0 5 10 15 Δχ Para movimientos en una sóla dimensión (línea recta) trataremos la aceleración media como magnitud escalar (NO vectorial)

Cálculo de aceleración media

0 Vo Vf V = +25 km/h V. = +10 km/h At = 120 s ¿Cuál será la aceleración media?

Practiquemos la velocidad media

teandkimi | tumblr 1 Red Bull Max Verstappen, 2021 9. La vuelta al circuito de Montmeló es de 4655 m y el récord de la vuelta rápida la tiene Max Verstappen en 2021 con un tiempo de 1 min y 18,149 s. Calcula la velocidad media del piloto en km/h y en m/s.

Movimiento rectilíneo uniforme (MRU)

Características y ecuaciones del MRU

· Distancia recorrida coincide con el desplazamiento · Velocidad constante (no hay aceleración) Ecuaciones del MRU Ecuación de velocidad del MRU: v= t,-to Ecuación de movimiento del MRU: X/=X0+V. (tr-to) Vamos a ver el ejemplo pág. 126

Practiquemos con las ecuaciones del MRU

10. Un atleta entrena en una pista para los 100 m. Si se mueve a una velocidad constante de 2,5 m/s y el entrenador pone el cronómetro en marcha cuando pasa por el punto de 10 m, determina: a. La ecuación de movimiento. b. La posición al cabo de 10 s. c. El tiempo que tarda hasta la meta.

Gráficas del MRU

• Gráficas del MRU t (s) 0 10 20 30 x (m) 15 45 75 105 x(m) 120 100 80 60 40 20 0 0 10 20 30 t(s) Gráfica x(t) = 15 + 3t. Posición - tiempo v(m/s) 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 10 20 30 t(s) Gráfica v = 3 m/s. Velocidad - tiempo

Cálculo de la pendiente de una recta

¿Cómo calculamos la pendiente de una recta? Y y2 m = Ay Ax Ay y1 Ax 0 X1 X2 X Cuanto mayor sea la pendiente, mayor será la velocidad Recta ascendente => pendiente positiva Recta descendente => pendiente negativa Línea ascendente y 10 9 8 7- 6 5 4 3 2. 1- 0 x pendiente positiva. Línea decendente 10 9. 8 7 6- 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 pendiente positiva.

Comparación de velocidades en gráficas

¿Cuál de los dos movimientos representados tiene mayor velocidad? ¿ por qué? + x (m) 1 2 + t (s)

Preguntas sobre MRU

1. El gráfico de la derecha representa un movimiento rectilíneo uniforme. ¿Cuál es la velocidad del móvil? 1. ¿ Qué diferencia hay entre velocidad instantánea y velocidad media? 1. ¿ Por qué decimos que el movimiento es relativo? x (m) 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 : (s) 5 min

Corrección de ejercicios de MRU

Corregimos ejercicios 44 y 48

Gráficas del MRU con varios tramos

• Gráficas del MRU Varios tramos con diferentes velocidades x(m) 12 10 8 6 4 2 0 0 5 10 15 20 25 30 35 t(s) v(m/s) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 0 5 10 15 20 25 30 35 t(s) Posición - tiempo £ Velocidad - tiempo

Tarea para la semana: Gráficas de movimiento de un coche de juguete

Para la semana que viene (lo pondré en Classroom) 12. Representa las gráficas x-t y v-t del siguiente movimiento de un coche de juguete que se mueve con MRU en línea recta: - Se mueve a una velocidad de 2 m/s durante 3 s. - Choca con un obstáculo y está parado 7 s. - Sigue con una velocidad de 5 m/s durante 10 s. - Vuelve a la posición de salida en 8 s.

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA)

Características y ecuaciones del MRUA

· Distancia recorrida coincide con el desplazamiento . Hay aceleración y es constante Ecuaciones: v = Vo + at 1 x = x0 + V.t + ~at2 2

Cálculo de aceleración y posición en MRUA

15. Un coche que va a 36 km/h por el ramal se incorpora a la autopista acelerando durante 5 s hasta alcanzar una velocidad de 108 km/h. Calcula: a. La aceleración del vehículo. b. La posición al cabo de este tiempo.

Cálculo de velocidad final en MRUA

8. ¿ A qué velocidad llegará en 7 s un cuerpo que lleva una velocidad de 10 m/s y acelera 3 m/s2? 5 min v = V0 + at

Gráficas del MRUA

Gráficas: Un móvil parte con velocidad inicial de 3m/s y acelera 5 m/s2 durante 20s. a-t: Misma aceleración (línea horizontal). a (m/s2) 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 t(s) v-t: Usamos: v = 10 + at Damos valores al tiempo y hallamos los valores de velocidad correspondientes t (s) 0 5 10 15 20 v (m/s) 3 28 53 78 103 v (m/s) 120 100 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 t(s) x-t: Usamos: x = x0 + vot + 2 at2 Damos valores al tiempo y hallamos los valores de la posición correspondientes t (s) x (m) 0 0 5 77,5 10 280 15 607,5 20 1060 x (m) 1 200 1000 800 600 400 200 0 0 5 10 15 20 t(s)