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La cinemática es una parte de la Mecánica que se encarga de estudiar el movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo producen.

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Academic year: 2022

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(1)

ASIGNATURA: Fisicoquímica CURSO: 2º AÑO

DIVISIONES: TODAS

DOCENTES: Caiola, Rosa 201 – 202 - 205 siemprecinco2005@hotmail.com Zappacosta, Natalia 203 – 204 nn.zappacosta@gmail.com

Conceptos básicos

La cinemática es una parte de la Mecánica que se encarga de estudiar el movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo producen.

➢ El movimiento de los cuerpos:

Algo se mueve cuando no permanece en el mismo lugar, cuando su posición cambia a medida que pasa el tiempo.

Pero es fundamental aclarar desde donde se miran esas cosas.

Si nos paramos en la vereda y observamos a un colectivo que pasa, vemos a las personas que van en el que se mueven.

Pero si estamos en el ómnibus en movimiento, nosotros y los demás pasajeros no nos movemos con respecto al coche, si a la vereda. Así mismo, una persona parada está quieta respecto de la Tierra, pero no lo está respecto del Sol, ya que la tierra se mueve alrededor de él.

Así, un cuerpo está en movimiento cuando varía su posición, a medida que transcurre el tiempo, con respecto a un sistema de referencia. Por eso se dice que el movimiento es relativo.

➢ Cuerpo puntual

Se considera así a todo cuerpo cuya dimensión puede despreciarse cuando se comparan con el tamaño de otros cuerpos que intervienen en el fenómeno, o con la distancia que los separa de esos cuerpos.

Por ejemplo: un avión es enorme al lado nuestro, pero en el vuelo lo vemos como un punto en el cielo.

➢ Trayectoria de un móvil

El conjunto de puntos del espacio que va ocupando sucesivamente el móvil a medida que transcurre el tiempo.

Puede ser:

✓ Rectilínea

✓ Curvilínea: circular, elíptica, parabólica, irregular

➢ Velocidad: es una magnitud física que indica el espacio recorrido (la distancia) por un móvil por unidad de tiempo.

Una vez conocida la distancia recorrida por el móvil y el tiempo que ha invertido en recorrerlo podemos calcular la velocidad (media) que ha llevado haciendo el cociente:

v: velocidad d: distancia t: tiempo

(2)

Como la distancia recorrida, d, se mide en el SI en metros (m) y el tiempo en segundos (s), la unidad de la velocidad en el SI es el metro por segundo, m/s.

Unidad de la velocidad:

𝑚

𝑠 ; 𝑘𝑚

ℎ ; 𝑐𝑚

𝑚𝑖𝑛 ; 𝑒𝑡𝑐 … Ejemplos:

a) La velocidad con la que corre una libre es de 25 m/s, significa que por cada segundo transcurrido la libre recorre 25 m.

b) Si un auto lleva una velocidad de 30 km/h, significa que este auto recorrerá 30 km en 1hora.

c) Si un insecto lleva una velocidad de 15 cm/min, significa que este insecto recorre 15 cm por cada minuto transcurrido.

La velocidad es una magnitud física vectorial, por tanto, para un móvil quedará totalmente definida su velocidad cuando se determine en cada instante de tiempo su rapidez o celeridad (módulo de su vector velocidad), la dirección y el sentido

Por ejemplo:

La Moto 1 y la Moto 2 llevan la misma velocidad, y la misma dirección pero distinto sentido.

La velocidad es una magnitud vectorial.

Pasaje de Unidades de velocidad

https://www.youtube.com/watch?v=QeVaK8lDzkQ

Para realizar los pasajes de unidades de velocidades hay que tener presente las equivalencias que existen entre las distintas unidades de longitud y de tiempo.

Por ejemplo:

1) Expresemos 90𝑘𝑚

𝑎 𝑚

𝑠 = Primero hallemos las equivalencias:

• convertir km en m --- 1 km = 1000 m

• convertir h a s ---- 1h= 3600s

• Se plantea entonces:

90𝑘𝑚

ℎ .1000𝑚 1 𝑘𝑚 . 1ℎ

3600 𝑠 =

2) Expresemos 12 𝑚

𝑚𝑖𝑛 𝑎 𝑘𝑚

= Primero hallemos las equivalencias:

(3)

• convertir m en km --- 1 km = 1000 m

• convertir min a h ---- 1h= 60 min

• Se plantea entonces:

12 𝑚

𝑚𝑖𝑛 . 1𝑘𝑚

1000 𝑚 .60 𝑚𝑖𝑛 1 ℎ =

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (M.R.U.)

✓ Movimiento: Un cuerpo tiene movimiento si cambia de posición a través del tiempo.

✓ Rectilíneo: Un movimiento tiene una trayectoria rectilínea si se mueve a lo largo de una línea recta.

✓ Uniforme: Se refiere a que el cuerpo que se mueve avanza, o retrocede, la misma distancia en cada unidad de tiempo. O lo que es lo mismo, es que el cuerpo que se mueve lo hace con velocidad constante, es decir, no cambia.

➢ Características de Movimiento Rectilíneo Uniforme

➢ Leyes de MRU

1 º Ley: "La velocidad es constante"

En el gráfico se representa la velocidad en función del tiempo para un cuerpo que se mueve con velocidad constante. Entre el tiempo t1 y t2 la velocidad no cambia, es constante.

vv = cte v

2º Ley: "Los espacios recorridos son directamente proporcionales a los tiempos transcurridos"

En el gráfico se representa la posición en función del tiempo para un cuerpo que se mueve a velocidad constante.

d = v. t t

La distancia varía linealmente con el transcurso del tiempo.

(4)

➢ Fórmulas de MRU

Por ejemplos:

1) Para ir de una ciudad a otra Juan recorrió 200 km en una hora y media ¿Cuál es la velocidad?

Datos d= 120 km t= 1,5 h v= ?

Resolución

Fórmula 𝒗 = 𝒅

Reemplazo con los datos 𝒕

𝑣 = 120km 1,5 h 𝑣 = 80km

h 2) Un automóvil viaja a una velocidad de constante de 60𝑚

s durante 10 s ¿Qué distancia recorre el automóvil?

3) ¿Qué tiempo tarda en recorrer un auto 2 km un auto que lleva una velocidad de 25m/s?

Ejemplos:

https://www.youtube.com/watch?v=r2ZtYD_hxDw&t=51s https://www.youtube.com/watch?v=qJOdLbMi5hU

(5)

➢ Gráfico de la velocidad en función del tiempo

En el movimiento rectilíneo uniforme un objeto mantiene una rapidez constante, por lo tanto a medida que transcurre el tiempo el valor de su rapidez no se modifica.

Por ejemplos:

a) Si una persona camina con una velocidad de 1,5 m/s ( es decir, que recorre 1,5 metros por cada segundo)

b) Un auto lleva una velocidad de 85 km/h durante 6 horas.

Video explicativo mirar hasta el minuto 7

https://www.youtube.com/watch?v=xQk_Dpuc0NE Actividad

1) Analiza las siguientes afirmaciones e indica VERDADERO O FALSO. Justificar los falsos.

a) En el MRU el tiempo es constante.

b) La cinemática estudia el movimiento sin tener en cuenta la causa que lo produce

c) Un auto que lleva una velocidad de 30 m/s indica que recorre 30 metros en 30 segundos.

2) Expresar las siguientes velocidades:

a) 18 𝑚𝑠 𝑎 𝑘𝑚 = b) 40 𝑘𝑚 𝑎 𝑚𝑠 = c) 28 𝑚𝑖𝑛𝑚 𝑎 𝑚𝑠 = 3) Una moto se desplaza a 86 km/h. Calcular que tiempo tarda en recorrer 150 km.

4) Otra moto recorre 110km en 75 min ¿Cuál es su velocidad en km/h?

5) Un atleta corre con MRU a una velocidad de 6 ms ¿Cuánto tiempo tardará en recorrer 10 km?

6) ¿Qué distancia recorre en 150 min un ómnibus que marcha en una rota recta a una velocidad de 72 km/h?

7) Cierto insecto recorre 10 cm en 30 segundos.

(6)

a) Calcular la velocidad.

b) ¿Qué distancia recorrerá en 2h?

8) ¿Cuánto tiempo tarda un auto en recorrer 250000 m si lleva una velocidad de 100km/h? Graficar la velocidad en función del tiempo.

9) Una moto lleva una velocidad de 60km/h durante 240min ¿Qué distancia recorrió durante ese tiempo?

Graficar la velocidad en función del tiempo.

10) Un móvil recorre 135m en 1,5 min ¿Qué velocidad lleva? Graficar la velocidad en función del tiempo.

11) El siguiente gráfico representa la velocidad de un móvil durante un intervalo de tiempo.

a) ¿Qué velocidad lleva el móvil?

b) ¿Cuánto tiempo el móvil mantuvo esa velocidad?

c) Calcular la distancia que recorrió en ese tiempo.

d) Representar la distancia en función del tiempo.

12) Observa los siguientes gráficos e indica para cada uno que velocidad lleva el móvil y durante cuánto tiempo:

a)

b)

Referencias

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