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Uso de la hoja de
modelacin
Introduccin a la Fsica
Universidad Tcnica Federico Santa Mara
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Comprensin del problema,
se establece el sistema de
referencia conveniente
Se establece el modelo a considerar
Se construye el modelo
Se utiliza el modelo para
predecir (no adivinar) los
resultados
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Una persona viaja en su auto con una
rapidez constante de 22,0 [m/s]. Esta
persona pasa frente a un polica en
motocicleta. Justo cuatro segundos
despus de sto el polica comienza su
viaje hasta alcanzar una rapidez
constante de 30,0 [m/s].
Cunto tiempo despus el polica
alcanza a la persona y cuanto debi viajar
para alcanzarlo si el polica tarda 10,0 [s]
en alcanzar los 30,0 (m/s)?
Situacin fsica a
modelar
Resultados que
debemos obtener
del modelo
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Esquema y definicin del sistema de coordenadas
apropiado al problema.
x
En x = 0 se encuentran el auto y el polica por primera
vez.
t = 0 es el instante en el que se encuentran el auto y el
polica por primera vez.
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Modelos y suposiciones
El auto se mueve con velocidad constante (modelo 1) de
22,0 [m/s].
El polica inicia su movimiento 4 [s] despus con aceleracin
constante (modelo 2). Alcanza los 30,0 [m/s] en 10 [s] y
luego de mantiene a esa velocidad constante (modelo 1)
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vx [m/s]
t [s]
ax [m/s2]
t [s]
Construccin del modelo
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vx [m/s]
t [s]
ax [m/s2]
t [s]
22,0
30,0
4 14
3,0
Construccin del modelo
Las grficas deben ser BIEN DIBUJADAS
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vx [m/s]
t [s]
22,0
30,0
4 14
Aplicacin del modelo
T
Las reas bajo la curva del vehculo y del polica deben ser
iguales para que se vuelvan a encontrar en un tiempo T.
22T 1
214 4 30 T 14 30
T 135
4 34 s
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Algo muy importante
No saltarse pasos en el proceso de modelacin
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Actividad
Cada uno de ustedes recibir una hoja de modelacin
en la cul debern resolver un problema que se
proyectar.
Es una actividad colaborativa, sin embargo cada uno
deber escribir sobre su propia hoja una vez que se
haya discutido y llegado a un acuerdo.
No adelantarse a los compaeros de grupo, si
quieres que acepten tus ideas tendrs que
convencerlos con argumentos.
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Un antlope que se mueve con aceleracin
constante cubre una distancia entre dos
puntos que estn separados 80 [m] en 7 [s].
Su rapidez cuando pasa por el segundo
punto es de 15 [m/s].
Construye un modelo en la hoja de
modelacin.
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Actividad
Ahora resolveremos algunos ejercicios cortos.
Se proyectar el ejercicio y ustedes debern trabajar
algunos minutos para resolver lo que se requiera.
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Un objeto se mueve de acuerdo a la
siguiente grfica de velocidad
vx [m/s]
t [s]
20
30 50
Describe con tus propias palabras el movimiento que
realiza el objeto.
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En la grfica se representan dos objetos en movimiento
que en t=0 estn en la misma posicin.
Escribe un problema cuyo resultado pueda
obtenerse a partir de esta grfica.
vy [m/s]
t [s]
30
3 5
50
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Dos proyectiles son disparados verticalmente desde una
misma altura. Uno de ellos es lanzado con una velocidad
inicial de 30 [m/s] mientras el otro es lanzado con una
velocidad inicial de 50 [m/s].
Cul es la distancia de separacin entre los proyectiles
cuando el primero de ellos alcanza su mxima altura?
Una posible solucin
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Un vehculo se mueve de acuerdo al grfico de velocidad que
se muestra. En qu instante estar de regreso en el punto
donde estaba a los 5 [s]?
vx [m/s]
t [s]
20
10 30
-20
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Un vehculo se mueve de acuerdo al grfico de velocidad
que se muestra. Cul es la distancia recorrida en los
primeros 40 [s] de movimiento?
vx [m/s]
t [s]
20
10 30
-20
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Un vehculo se mueve de acuerdo al grfico de velocidad que
se muestra. Construye las ecuaciones para la aceleracin y la
velocidad.
Ejemplo ax 0 para 0 t 10 [s] etc.
vx [m/s]
t [s]
20
10 30
-20
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ax
0 para 0 t 10 [s]
2m
s2
para 10 t 30
0 para t 30 [s]
vx
20 para 0 t 10 [s]
2t 40 para 10 t 30
20 para t 30 [s]