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Copy of MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME Y UNIFORMEMENTE ACELERADO

Fundamentos de física I
by

elmo elmo

on 19 July 2013

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Transcript of Copy of MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME Y UNIFORMEMENTE ACELERADO

Side B
INTRODUCCIÓN
Planteamiento del problema
¿Cómo se mide la velocidad, el tiempo y la distancia que alcanza un objeto?
Justificación
El movimiento rectilíneo uniforme se caracteriza porque su trayectoria es una línea recta y el módulo, la dirección y el sentido de la velocidad permanecen constantes en el tiempo. En consecuencia, no existe aceleración, ya que la aceleración tangencial es nula, puesto que el módulo de la velocidad es constante, y la aceleración normal es nula porque la dirección de la velocidad es constante.
El movimiento uniformemente acelerado (MUA) es aquel movimiento donde la aceleración que se ejerce sobre un cuerpo es constante (en magnitud y dirección) en todo el recorrido, es decir, la aceleración es constante.
El movimiento uniformemente acelerado presenta tres características fundamentales:

•La aceleración siempre es la misma es decir es constante.
•La velocidad siempre va aumentando y la distancia recorrida es proporcional al cuadrado del tiempo.
•El tiempo siempre va a continuar, y no retrocederá debido a que es la variable independiente.
Esto significa que aun tiempo doble, la distancia será 4 veces mayor. (2s)2 = 4 veces mayor.
MARCO TEÓRICO

“Nuestro marco teórico es sobre conceptos de los temas abordados, así como sus antecedentes, fórmulas, teoremas, etc.
Hay distintos conceptos que habrá de tratarse y entenderse, tales como la aceleración, distancia, desplazamiento, velocidad, etc.
Comprenderemos el tema de la caída libre establecido por Galileo Galilei”
Equipo 2.
Side A
Movimiento Rectilíneo Uniforme y Uniformemente Acelerado.-
Fundamentos de física I

En este trabajo se pretenderá dar a conocer el movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado, aplicando el método mixto, es decir, tanto un enfoque cualitativo como cuantitativo basado en investigación en diversas fuentes de información.
Además se presenta un resumen de todo el método mixto que se a utilizado, así como imágenes que nos pueden describir brevemente de lo que se trata cada movimiento hablado.
Objetivos
Determinar la velocidad, tiempo y la distancia que alcanza el objeto de estudio.
Aprender a resolver un problema de movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado.
Comprobar que la velocidad es constante.
Calcular la aceleración de un cuerpo en caída libre.
Aprender a reconocer las gráficas distancia-tiempo y velocidad-tiempo de un movimiento uniformemente acelerado.
Hipótesis
El movimiento rectilíneo uniforme es constante, por lo tanto la velocidad no varía.

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es constante en el tiempo, por lo tanto la velocidad si varía de acuerdo a la aceleración y la distancia.
Movimiento rectilíneo uniforme
El movimiento rectilíneo uniforme se caracteriza porque su trayectoria es una línea recta y el módulo, la dirección y el sentido de la velocidad permanecen constantes en el tiempo. En consecuencia, no existe aceleración, ya que la aceleración tangencial es nula, puesto que el módulo de la velocidad es constante, y la aceleración normal es nula porque la dirección de la velocidad es constante.
Distancia y desplazamiento
Moverse es desplazarse y desplazarse es cambiar de posición. Una manera de darse cuenta del movimiento de un cuerpo es a través del cambio de posición. Si un cuerpo material cambia su posición con respecto a otro escogido como referencia, se puede afirmar que ese cuerpo se ha desplazado.
Una manera de darse cuenta del movimiento de un cuerpo es a través del cambio de su posición con respecto a otro cuerpo tomado como referencia. Si se observa algún cambio se dice que el cuerpo se ha desplazado. Sin embargo esta información no basta para determinar el desplazamiento con exactitud.
Rapidéz y velocidad
Rapidez y velocidad son dos magnitudes cinemáticas que suelen confundirse con frecuencia.
Recuerda que la distancia recorrida y el desplazamiento efectuado por un móvil son dos magnitudes diferentes.
Precisamente por eso, cuando las relacionamos con el tiempo, también obtenemos dos magnitudes diferentes.
La rapidez es una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo.
La velocidad es una magnitud vectorial que relaciona el cambio de posición (o desplazamiento) con el tiempo.
Unidades
Tanto la rapidez como la velocidad se calculan dividiendo una longitud entre un tiempo, sus unidades también serán el cociente entre unidades de longitud y unidades de tiempo. Por ejemplo:
• m/s
• cm/año
• km/h
Definición de aceleración
Significa cambio de la velocidad en el tiempo. Siempre que la velocidad de un cuerpo cambia al transcurrir el tiempo, ya sea porque cambia su magnitud o su dirección o ambas cosas a la vez, se puede afirmar que existe aceleración.
La caída libre
La caída libre es un fenómeno relacionado con la aceleración, fue un problema importante desde la antigüedad y su comprensión ha evolucionado a lo largo de la historia. Los cimientos de su explicación tal cual como se entiende hoy día fueron establecidos por Galileo Galilei (1564-1642), afirmando para la posteridad que para pequeñas alturas, todos los cuerpos caen en la Tierra con la misma aceleración si se ignora la resistencia del aire.
Concepto de aceleración
Se sabe que la función del acelerador de un vehículo es cambiar la rapidez del mismo, ya sea aumentándola al presionarlo o disminuyéndola al soltarlo; en cada caso la aceleración es percibida por las personas que van dentro del vehículo de manera diferente.
Si se incrementa la rapidez, las personas que van dentro del auto son empujados hacia atrás recostándose sobre el espaldar del asiento; si por el contrario, se pisa el freno o se desacelera, las personas se van hacia delante. Otro caso de la vida cotidiana donde se percibe la aceleración, ocurre cuando un vehículo, moviéndose con rapidez constante, gira para doblar en una esquina, las personas que se encuentran en su interior experimentan movimientos hacia los lados, generalmente en sentido contrario al giro del carro. En el primer caso la aceleración se debe al cambio en la rapidez, mientras que en el segundo la aceleración tiene que ver con el cambio de la dirección del movimiento.
En Física se dice que un cuerpo está acelerado cuando su velocidad cambia en el transcurso del tiempo, en el entendido que la velocidad es un concepto caracterizado, no solamente por su magnitud, sino también por su dirección; un cambio en cualquiera de estos dos aspectos produce aceleración, ya sea por separado o juntos.

Definición de Aceleración en el movimiento unidimensional. Si llamamos a la aceleración entonces:


donde V2 y V1 son las velocidades instantáneas en dos instantes de tiempo diferentes, t2 y t1
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.
También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es un caso particular del movimiento uniformemente acelerado (MUA).
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado en mecánica newtoniana
En mecánica clásica el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) presenta tres características fundamentales:
1. La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.
2. La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.
3. La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.
La figura muestra las relaciones, respecto del tiempo, del desplazamiento (parábola), velocidad (recta con pendiente) y aceleración (constante, recta horizontal) en el caso concreto de la caída libre (con velocidad inicial nula).
El MRUA, como su propio nombre indica, tiene una aceleración constante, cuyas relaciones dinámicas y cinemáticas, respectivamente, son:
En el movimiento rectilíneo acelerado, la aceleración instantánea es representada como la pendiente de la recta tangente a la curva que representa gráficamente la función v(t).
La velocidad v para un instante t dado es:
(2a)
siendo la velocidad inicial.
Finalmente la posición x en función del tiempo se expresa por:
(3)
Donde es la posición inicial.
Además de las relaciones básicas anteriores, existe una ecuación que relaciona entre sí el desplazamiento y la rapidez del móvil. Ésta se obtiene despejando el tiempo de (2a) y sustituyendo el resultado en (3):
(2b)
MARCO METODOLÓGICO
Para llevar a cabo este proyecto de investigación, se consideró necesario llevar a cabo varios pasos como:
•Principio del tema de acuerdo al designado por el docente, en este caso se trata del movimiento rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado.
•Buscamos información en diversas páginas de la web, libros, revistas, ensayos, videos, expedientes, etc.; obteniendo diversos niveles de investigación tales como la descripción y la explicación del objeto de estudio.
•Analizamos y discutimos sobre dicha información para ver lo que era importante para incluirse en el trabajo así como el material a utilizar.
•Estructuración de la información para plasmarla por escrito y ejemplificarla en el aula de acuerdo a la metodología propuesta.
Nivel de Investigación
*Nuestra investigación es de carácter explicito ya que buscamos el porqué de los hechos mediante el establecimiento de relaciones causa-efecto.
*También es de carácter experimental ya que sometimos a un objeto a determinadas condiciones o estímulos para observar los efectos producidos.
Enfoque de investigación
Utilizamos en nuestro proyecto un enfoque mixto, es decir, tanto cualitativo como cuantitativo, ya que nos basamos en métodos científicos, de evolución, así como descripciones, análisis, comprensión y experimentación del tema, etc.
Técnicas y herramientas de investigación
En dicha investigación nos apoyamos en gran parte de herramientas electrónicas como lo son páginas web, ensayos, videos, enciclopedias, entre otras; de acuerdo a lo obtenido plasmamos la información en este formato.
Conclusión
Los resultados que obtuvimos consideramos que son correctos ya que el factor tiempo es el que incide mayormente en este experimento, ya que este es el que representa la dispersión en los datos obtenidos comparados con los experimentales
Este factor tiempo se puede mejorar considerablemente al tener un equipo sofisticado para medirlo, siempre se obtendrá error experimental pero en menor escala.
También se puede mejorar escogiendo debidamente el local en que se va a realizar el experimento así la gravedad y otros factores que afecten el experimento disminuirán considerablemente.
Erendida Araceli Zamores Estrada
Itzel Araceli Limón Montantes
Denisse Yesenia Reyes López
Carlos Iván Gómez Reyes
Mario Alberto Torres Lucio
Fundamentos de Física
Ing. Gestión Empresarial
1°A t/m
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