Fisca movimientos. Movimiento en una dimensión

...

[pic 9]

Velocidad y rapidez instantáneas

Con frecuencia es necesaria conocer la velocidad de una partícula en un instante específico en el tiempo t el lugar de la velocidad promedio durante el intervalo tiempo infinito.[pic 10]

A finales del siglo XVI, con la invención del cálculo, los científicos empezaron a razonar las formas de Describir el movimiento de un objeto en cualquier momento.

La velocidad instantánea es el valor Al igual límite de la razón / conforme tiende cero.[pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

Tentación de cálculo este límite se le llama derivada de X respecto a t y describe dx/dt:

[pic 15]

Análisis de modelo: la partícula bajo velocidad constante.

Un análisis de modelo es una situación común que se presenta una y otra vez en la resolución de problemas de física. Puesto que representara una situación común, también representa un tipo común de problemas que ya se ha resuelto. Los análisis de modelos nos ayudan a reconocer situaciones comunes y nos guían hacia una solución al problema. Cuando se encuentre un nuevo problema debe identificar los detalles fundamentales del mismo e intentar reconocer cuál de los tipos de problemas que ya resolvió sirve como modelo para el nuevo.

Cuando se resuelve un problema, se debe evitar navegar por el capítulo en busca de una ecuación que contenga la incógnita que se pide en el problema. En muchos casos, la ecuación que se encuentre puede no tener nada que ver con el problema que se está intentado resolver. Es mucho mejor tomar este primer paso: identificar el análisis de modelo que sea apropiado para el problema. Una vez que se ha identificado el análisis de modelo, hay un pequeño número de ecuaciones para elegir.

El modelo de partícula de bajo velocidad constante se aplica a cualquier situación en la que una entidad que se pueda representar como partícula se mueva con velocidad constante. Esta situación ocurre con frecuencia, de modo que este modelo es importante.

Las ecuaciones 2.6 y 2.7 son las ecuaciones básicas que se utilizan en el modelo de una partícula bajo velocidad constante[pic 16][pic 17]

(2.6) (2.7) [pic 18][pic 19]

La figura 2.5 es una representación gráfica de la partícula bajo velocidad constante. En esta grafica posición-tiempo, la pendiente de la recta que representa el movimiento es constante e igual a la magnitud de la velocidad.[pic 20]

Figura 2.5[pic 21]

Aceleración

Cuando la vida te está cambia con el tiempo se dice que la partícula acelera. Por ejemplo, la magnitud de la velocidad de un automóvil aumenta cuando se pisa el acelerador y disminuye cuando se aplican los frenos.

La aceleración promedio de la partícula se define como el cambio de velocidad dividido entre el intervalo de tiempo durante el que ocurre el cambio [pic 22][pic 23]

Como con la velocidad, cuando el movimiento analizar sea unidimensional se usan los signos positivos y negativos para indicar la dirección de la aceleración.

En alguna situación es el valor de la aceleración promedio puede ser diferente durante distintos intervalos de tiempo. Por lo tanto, es inútil definir la aceleración instantánea como el límite de la aceleración promedio conforme tiende a 0 [pic 24]

[pic 25]

Diagramas de movimiento

Con frecuencia los conceptos de velocidad y aceleración te confundí con otro, pero en realidad son cantidades muy diferentes. Al formar la reproducción mental de una de un objeto en movimiento, a veces es inútil usar una representación pictórica llamada diagrama de movimiento para escribir la velocidad y aceleración mientras un objeto está en movimiento.

Un diagrama de movimiento se forma a imaginar una fotografía estroboscópica de un objeto en movimiento, que muestra varias imágenes del objeto tomadas conforme la luz estroboscópica destella en intervalos constantes. La figura 2.1ª es un diagrama de movimiento para el automóvil estudiado. La figura 2.10 representa tres conjuntos de fotografías estroboscópicas de automóviles que se muestran a lo largo de una autopista recta en una sola dirección, de izquierda a derecha.[pic 26]

(Figura 2.10)

Análisis de modelo: la partícula bajo aceleración constante

Si la aceleración de una partícula varía con el tiempo cimientos complejo y difícil de analizar. Sin embargo, un tipo muy común y simple de movimiento unidimensional es aquel en el que la aceleración es constante. En tal caso, la aceleración promedio en cualquier intervalo de tiempo es numéricamente igual a la aceleración instantánea en cualquier instante dentro de intervalo y densidad cambia con la misma proporción a lo largo del movimiento. Esta situación ocurre con suficiente frecuencia como para que se identifique como un análisis de modelo: la partícula bajo aceleración constante. [pic 27][pic 28]

Caída libre

Es bien sabido que, en ausencia de resistencia del aire, todos los objetos que se dejan caer cerca de su superficie de la Tierra caen hacia ella con la misma aceleración constante bajo la influencia de la gravedad de la Tierra. [pic 29]

El italiano Galileo Galilei originó las ideas actuales acerca de los objetos que caen. Hay una leyenda de que él demostró el comportamiento de los objetos que caen al observar que dos pesos diferentes soldados o simultáneamente de la torre inclinada de Pisa golpeado en el suelo aproximadamente mismo tiempo.

En el caso idealizado, En el que la resistencia del aire está ausente, hasta el movimiento se le conoce como caída libre.

Cuándo se usa la expresión objeto en caída libre No necesariamente se hace referencia a un objeto que se suelta desde el reposo. Un objeto en caída libre es cualquier objeto que se mueve libremente sólo bajo la influencia de la gravedad, sin importar su movimiento inicial. Los objetos que se lanzan hacia arriba o abajo y los que se liberan del reposo están todos en caída libre Una vez que se liberan. Cualquier objeto en caída libre experimento una aceleración dirigida hacia abajo, sin importar su movimiento