Aceleración uniforme Reporte #1
Alumno: Jose Alfredo Cerda Vaca Ingeniería: Sistemas computacionales Profesor: Ingeniero Freddy Geronimo Yax Materia: Física general
Objetivo 1. Definirá y aplicará las definiciones de velocidad media y aceleración media. 2. Resolverá problemas que incluyan tiempo, desplazamiento, velocidad media y aceleración media. 3. Aplicará una de las cinco ecuaciones generales del movimiento uniformemente acelerado para determinar alguno de los cinco parámetros: velocidad inicial, velocidad final, aceleración, tiempo y desplazamiento. 4. Resolverá problemas generales relacionados con cuerpos en caída libre en un campo gravitacional. 5. Explicará por medio de ecuaciones y diagramas el movimiento horizontal y vertical de un proyectil lanzado con diferentes ángulos. 6. Determinará la posición y la velocidad de un proyectil cuando se conocen su velocidad inicial y su posición. 7. Calculará el alcance, la altura máxima y el tiempo de vuelo de proyectiles cuando se conocen la velocidad inicial y el ángulo de proyección.
Síntesis En la siguiente investigación se hablara acerca de la aceleración, los diferentes tipos de velocidad y rapidez donde se abordaran temas como definición de velocidad instantánea, contante, rapidez instantánea y contante así como las fórmulas que se emplearan para efectuar algunas soluciones a problemas que se planteen. Ya que, Muchas personas piensan que cuando un cuerpo se mueve con una gran velocidad, su aceleración también es grande; que si se mueve con velocidad pequeña es porque su aceleración es pequeña; y si su velocidad es cero, entonces su aceleración también debe valer cero. ¡Esto es un error! La aceleración relaciona los cambios de la velocidad con el tiempo en el que se producen, es decir que mide cómo de rápidos son los cambios de velocidad:
Una aceleración grande significa que la velocidad cambia rápidamente. Una aceleración pequeña significa que la velocidad cambia lentamente. Una aceleración cero significa que la velocidad no cambia.
La aceleración nos dice cómo cambia la velocidad y no cómo es la velocidad. Por lo tanto un móvil puede tener un velocidad grande y una aceleración pequeña (o cero) y viceversa. Como la velocidad es una magnitud que contempla la rapidez de un móvil y su dirección, los cambios que se produzcan en la velocidad serán debidos a variaciones en la rapidez y/o en la dirección. La aceleración es una magnitud vectorial que relaciona los cambios en la velocidad con el tiempo que tardan en producirse. Un móvil está acelerando mientras su velocidad cambia. En Física solemos distinguir ambos tipos de cambios con dos clases de aceleración: tangencial y normal. La aceleración tangencial para relacionar la variación de la rapidez con el tiempo y la aceleración normal (o centrípeta) para relacionar los cambios de la dirección con el tiempo. Normalmente, cuando hablamos de aceleración nos referimos a la aceleración tangencial y olvidamos que un cuerpo también acelera al cambiar su dirección, aunque su rapidez permanezca constante. Como estas páginas están dedicadas al estudio de los movimientos rectilíneos, y en ellos no cambia la dirección, sólo vamos a referirnos a la aceleración tangencial. Pero recuerda: ¡si el movimiento es curvilíneo, no podemos olvidarnos de la aceleración normal!
Marco teórico Aceleración Decimos que un cuerpo tiene aceleración cuando varía su velocidad en el transcurso del tiempo ya sea en:
Módulo O en dirección
Por tanto, la aceleración es una magnitud vectorial. Por otro lado, en Física también decimos que un cuerpo tiene aceleración cuando varía la dirección de su movimiento. Así, un ciclista que toma una curva tiene aceleración, independientemente de que la velocidad que marque su cuentakilómetros no cambie. ¿Por qué? El ciclista recorre una trayectoria circular, y por tanto, la dirección de la vector velocidad va cambiando a medida que toma la curva, independientemente del módulo que tenga (que es lo que mide el cuentakilómetros). A este tipo de aceleración, responsable de que cambie la dirección de la velocidad, se le denomina aceleración normal o centrípeta.
Podemos decir que, es el nombre que le damos a cualquier proceso en donde la velocidad cambia. Como la velocidad es una rapidez y una dirección, solo hay dos maneras para que aceleres: cambia tu rapidez o cambia tu dirección (o cambia ambas).
Formula de aceleración
La ecuación anterior dice que la aceleración, a, es igual a la diferencia entre las velocidades final e inicial, vf−vi, dividida entre el tiempo Δt que le toma a la velocidad cambiar de vi a vf Las unidades para la aceleración son
, que también se pueden escribir como
Esto es porque la aceleración te está diciendo el número de metros por segundo que está cambiando la velocidad, durante cada segundo. Velocidad Constante La velocidad constante (MRU) Es un movimiento rectilíneo uniforme el cual, cuando el objeto describe una trayectoria recta y es uniforme, su velocidad velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Se caracteriza porque el movimiento que se realiza sobre una línea recta, a su vez al tener velocidad constante quiere decir que, implica magnitud y dirección constantes. La magnitud de la velocidad recibe el nombre de la rapidez. Formula de velocidad constante
Es la velocidad promedio (vf + vi) / 2 Desplazamiento (magnitud y dirección) Tiempo de recorrido
Rapidez constante
Se define como la relación entre la distancia total recorrida y el tiempo total empleado durante "todo" el viaje de un cuerpo sin tener en cuenta los detalles particulares del movimiento (si aceleró, se detuvo o frenó) y la cual una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo.
De la definición de velocidad se deduce se deduce que para tener una velocidad constante se requiere que tanto la rapidez como la dirección sean constantes. Rapidez constante significa que el movimiento conserva la misma rapidez, es decir, el objeto no se mueve ni más aprisa ni más lentamente. Formula de rapidez constante
Donde distancia son los metros desde el punto de inicio hasta cada punto de cambio de dirección y el tiempo que recorre significa que el movimiento conserva la misma rapidez, es decir, el objeto no se mueve ni más aprisa ni más lentamente. Dirección constante significa que el movimiento sigue una línea recta: la trayectoria del objeto no se curva. Y se expresa en el sistema internacional, se expresa en M/S.
Velocidad instantánea Corresponde a la velocidad cuando el intervalo de tiempo se hace muy pequeño; esto significa saber la velocidad del móvil en cualquier instante (t) a lo largo de su trayectoria (ya sea rectilínea o curvilínea). Mejor dicho, la velocidad es un instante particular de tiempo, por ejemplo en el minuto 5 puedes ir a 6m/s y en el minuto 7 puedes ir a 8m/s, esos valores particulares son solo la rapidez pero si por ejemplo decimos 6m/s hacia la derecha automáticamente se convierte en velocidad instantánea.
Donde V = velocidad instantánea Vi= Velocidad inicial a = aceleración t= tiempo Del mismo modo entendemos por rapidez instantánea Del móvil a lo largo de su trayectoria para un intervalo de tiempo Δt muy pequeño; esto significa saber la rapidez del móvil en cualquier instante de su trayectoria. Al considerar intervalos de tiempo muy pequeños la trayectoria parcial del móvil se hace rectilínea y, por lo tanto, coincide en módulo con el camino recorrido en ese intervalo de tiempo. De eso se desprende que la rapidez instantánea coincida con el módulo de la velocidad instantánea, independientemente de la trayectoria descrita. Podemos decir que, la rapidez es un instante particular de tiempo, por ejemplo en el minuto 5 puedes ir a 6m/s y en el minuto 7 puedes ir a 8m/s sin dirección, esos valores particulares son la rapidez mínima.
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