fÍsica y quÍmica 4.º eso el movimiento el movimiento inicio esquema internet saliranterior 1 para...
TRANSCRIPT
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
El movimiento
INICIO ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
1PARA EMPEZAR
ESQUEMA
INTERNET
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Esquema de contenidos
SALIRANTERIOR
ESQUEMA INTERNET INICIO
El movimiento
Sistemas de referencia
Posición
Trayectoria y desplazamiento
Velocidad
Velocidad y distancia de seguridad
Velocidad media y velocidad instantánea
Tipos de movimientos
Ecuaciones del movimiento rectilíneo uniforme
Representación gráfica del MRU
Características de un MRU a partir de sus gráficas
Movimiento de dos móviles
Movimiento rectilíneo uniformeMovimiento rectilíneo
uniformemente acelerado
Aceleración
Ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
Representación gráfica del MRUA
Movimiento de caída libre
Movimiento circular uniforme
Espacio recorrido en un movimiento circular
Velocidad y aceleración en un MCU
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Para empezar, experimenta y piensa
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
ESQUEMA INTERNET INICIO
Trayectoria circular Caída libre
La canica gira por el borde del
plato, pero…
¿En qué dirección continuará el
movimiento cuando sale del «circuito»?
Se dejan caer a la vez y desde la misma altura un libro y una hoja de papel… ¿Qué llega antes al suelo?
Ahora hacemos una bola con el
papel… ¿Llegan a la vez al suelo?
Si ponemos la hoja de papel encima del
libro, llegan a la vez.
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Sistemas de referencia
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
Lineal o espacio unidimensional Plano o espacio bidimensional Espacial o espacio tridimensional
Un sistema de referencia es un punto o un conjunto de puntos que utilizamos
para determinar si un cuerpo se mueve.
Estamos en movimiento Estamos en reposo
Sistema de referencia
ObservadorSistema de referencia Observador
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Posición
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
Un vector es un segmento orientado. Además de indicar una cantidad (el módulo), hay que precisar su dirección y sentido.
Sentido
Módulo
Dirección
O
O X
Y
O
Z
Y
X
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Trayectoria y desplazamiento
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
O
Lineal o unidimensional
El vector desplazamiento (en negro) coincide en dirección
con la trayectoria en un movimiento lineal.
Plano o bidimensional Espacial o tridimensional
O X
Y
El vector desplazamiento (en negro) no coincide con la
trayectoria. Y es la diferencia entre los vectores de posición r2 y r1.
r1
→
r2
→
r→
O
Z
Y
X
El vector desplazamiento tampococoincide con la trayectoria. Tienecomo origen el extremo del vector
posición r1 y como extremo el mismo que el vector posición r2 .
r→
r2
→r1
→
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Velocidad y distancia de seguridad
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
DISTANCIA DE DETENCIÓN DISTANCIA DE REACCIÓN DISTANCIA DE FRENADA= +
En un adulto, el tiempo de reacción medio oscila entre 0,75 y 1 segundo.
Cuando un coche circula por una carretera, debe guardar una cierta distancia de seguridad, que depende de la velocidad y debe ser, como mínimo, el doble de la distancia que se recorre
a esa velocidad en el tiempo de reacción.
50 km/h
90 km/h
120 km/h
En 1 s se recorren 14 metros.
En 1 s se recorren 25 metros.
En 1 s se recorren 33,3 metros.
25 m 40 m
65 m
70 m 33,3 m
1033 m
14 m 12 m
26 m
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Velocidad media y velocidad instantánea
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
Torrelodones (Madrid)
Benavente (Zamora)237 km
2 h 30 min
El velocímetro nos indica el valor de la velocidad en cada instante: es la velocidad instantánea.
La velocidad media en un recorrido la calculamos dividiendo el espacio recorrido entre el tiempo que hemos tardado en recorrerlo.
vmedia = 94,8km
h2,5 h
237 kmespacio recorrido
tiempo= =
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Ecuaciones del movimiento rectilíneo uniforme
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
X0 Xf
La ecuación que determina la posición en cada instante en un MRU es:xf = x0 + vt; v = cte.
Es un movimiento en el que se mantienen constanteel módulo, la dirección, el sentido y la velocidad.
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Representación gráfica del MRU
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
Un móvil parte de un punto situado a una distancia de dos metros con respecto al origen de coordenadas
y lleva una velocidad constante de 5 m/s.
xf = x0 + v ⋅ t → xf = 2 + 5t
La gráfica x-t es una línea recta que corta al eje de ordenadas en la posición inicial (x0).
La gráfica v-t es una línea horizontal, paralela al eje de abscisas, que corta al eje de ordenadas
en el valor de la velocidad del móvil.
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Características de un MRU a partir de sus gráficas
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
Valor del espacio inicial
x0 = 92,5 m
Para conocer la velocidad, leemos los valores tiempo y posición (t, x) de dos
puntos de la línea y aplicamos la expresión de la velocidad:
x2 – x1
t2 – t1 10 – 2
30 – 80= – 6,25 m/s= v =
La ecuación del MRU correspondiente a la gráfica es:
xf = x0 + v·t → x = 92,5 − 6,25 ⋅ t
Pendiente de la recta
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Movimiento de dos móviles
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
Villarriba Villabajo20 km
Ignacio Alejandro
v = 10 m/s v = 8 m/s
1. Elegimos un origen del sistema de referencia.
x = 0 m x = 20 000 m2. Elegimos un origen de tiempos
Sale a las once en punto Sale a las once y diez
tI = t tA= t – 600 s
3. Planteamos las ecuaciones de movimiento de cada corredor
x = 10 t x = 20 000 – 8 (t-600)
10 t = 20 000 – 8 (t-600) 10 t + 8 t = 20 000 + 4800 18 t = 24 800 t = 24 800/18 = 1377,8 s
1377,8 s = 23 min 4. La posición a la que se encuentran es
x = 10 t = 10 · 1377,8 = 13 778 m = 13,8 km de Villarriba A las 11 h 23 min
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Aceleración
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
Aceleración es una magnitud vectorial que mide lo que varía la velocidad de un móvil por unidad de tiempo. En el SI se mide en (m/s)/s =m/s2.
Aceleración tangencial (at) Aceleración centrípeta o normal (an)
Mide lo que varía el módulo de la velocidad por unidad de tiempo
Mide lo que varía la direccióndel vector velocidad por unidad de tiempo
Para que un móvil tenga las dos componentes de la aceleración, debe tener un movimiento curvilíneo cuya
velocidad cambie en módulo.
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es un movimiento cuya trayectoria es una línea recta y cuya aceleración es constante.
Ecuación de posición Ecuación de velocidad
Aceleración tangencial
Durante los primeros segundos de una carrera de
caballos, podemosconsiderar que el
movimiento es MRUA.
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
Representación gráfica del MRUA
Un móvil se desplaza en línea recta desdeun punto situado a 2 metros del origen con una
velocidad inicial de 3 m/s y una aceleración constante de 2 m/s2.
xf = x0 + v0 ⋅ t + 1/2 at2
La gráfica v-t será:
xf = 2 + 3 t + t2
v = 3 + 2 t
vf = v0 + at
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Movimiento de caída libre
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
En ambos casos, la aceleración “g” es
de 9,8 m/s2.
MRUA
Cuando baja, su velocidad es cada vez más negativa,
es decir, su módulo aumenta, pero su signo
es negativo, ya que el móvil va hacia abajo.
v0 < 0 vf = 0
v0 > 0 vf = 0
Cuando lanzamos un cuerpo hacia arriba, su
velocidad disminuye hastaque se hace cero.
Las ecuaciones del movimiento de caída libre son:
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Espacio recorrido en un movimiento circular
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
Un movimiento circular es el que tiene un móvil cuya trayectoria es una circunferencia.
Cuando el disco gira un ángulo ϕ (se lee «fi»), los
tres puntos A, B y C se desplazan hasta las
posiciones A', B' y C'.
A B C
A’
B’
C’
r = radio
φ = ángulo
s =arco
Cuando el ángulo barrido se mide en radianes, la relación entre el ángulo (ϕ) y el espacio lineal
(s) que describe el móvil es:arco = ángulo radio⋅
s = ϕ ⋅ r
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Velocidad y aceleración en un MCU
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
CLIC PARA CONTINUAR
INICIO
En un movimiento circular se define la velocidad angular (ω) como la relaciónentre el ángulo recorrido (ϕ) medido en radianes, y el tiempo que tarda
en recorrerlo.
Un móvil con movimiento circular uniforme no tiene aceleración tangencial (que mide
la variación del módulo del vector velocidad), pero sí tiene aceleración
normal o centrípeta (que mide lo que varía la dirección del vector velocidad).
FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESOEl movimiento
Enlaces de interés
ESQUEMA INTERNET
SALIRANTERIOR
INICIO
Estudio de los movimientos
IR A ESTA WEB
Itinerarios
IR A ESTA WEB