Conceptos:
Movimiento
Movimiento Es el cambio de posición de un objeto en el espacio con respecto a un punto de referencia durante un periodo de tiempo. Se analiza en términos de velocidad y dirección, y puede describirse como rectilíneo o curvilíneo.
Descansar
Descansar Se refiere al estado de un objeto cuando no cambia de posición en relación con un punto de referencia. Un objeto en reposo está en equilibrio y no experimenta desplazamiento ni cambio de velocidad.
Posición
Posición Es la localización exacta de un objeto en el espacio en un instante determinado. La posición se expresa normalmente con coordenadas y permite determinar si el objeto está en movimiento o en reposo.
Referencia
Referencia Es el punto o sistema utilizado para medir y describir el movimiento y la posición de un objeto. El punto de referencia puede ser un objeto fijo o un sistema de coordenadas.
Trayectoria
Trayectoria Es la línea o ruta que sigue un objeto al moverse. Puede ser una línea recta (trayectoria rectilínea) o una curva (trayectoria curvilínea), y su forma depende de la dirección y velocidad del movimiento.
Distancia Recorrida
Distancia recorrida Es la medida total del camino que ha seguido un objeto en su movimiento, sin importar si vuelve a pasar por el mismo lugar. Es una magnitud escalar, es decir, no tiene en cuenta la dirección, solo el valor numérico en unidades de longitud. A diferencia del desplazamiento (que mide el cambio neto de posición), la distancia recorrida suma todas las partes del trayecto.
Instantáneo
Instantáneo Describe un valor en un momento específico y puntual en el tiempo. En física, se usa comúnmente en conceptos como velocidad instantánea o posición instantánea, refiriéndose a la medida en ese instante preciso, sin tener en cuenta valores anteriores o posteriores. Por ejemplo, la velocidad instantánea es la velocidad de un objeto en un momento específico.
Intervalo de tiempo
Intervalo de tiempo Es la diferencia entre dos momentos específicos en el tiempo, y se usa para calcular cuánto dura un evento o para medir cambios que ocurren entre esos dos puntos. El intervalo de tiempo es fundamental para entender el movimiento, ya que se utiliza para determinar la velocidad, la aceleración y otros cambios durante un periodo determinado.
Velocidad promedio
Velocidad promedio, La velocidad promedio describe el cambio en la posición de un objeto por unidad de tiempo en un intervalo específico. Se expresa como: 𝑣 prom = Δ 𝑥 Δ 𝑡 v prom = Δt Δx donde Δ 𝑥 Δx es el desplazamiento (diferencia entre la posición final y la inicial) y Δ 𝑡 Δt es el tiempo transcurrido. Es importante distinguirla de la rapidez promedio, que se refiere a la distancia total recorrida sin importar la dirección. La velocidad promedio tiene en cuenta la dirección y es un vector, por lo que puede ser positiva o negativa.
Unidades en el Sistema Internacional (SI)
En el SI, la velocidad se mide en metros por segundo (m/s). Esto significa que el desplazamiento debe estar en metros y el tiempo en segundos para que la velocidad promedio esté en las unidades correctas.
Posición
La posición es la ubicación de un objeto en un sistema de referencia. En física, se representa como la distancia de un punto de referencia en una dirección específica y suele expresarse en metros (m) en el Sistema Internacional.
Gráficos de tiempo
Los gráficos de posición vs. tiempo son herramientas visuales que muestran cómo cambia la posición de un objeto a lo largo del tiempo. En estos gráficos: La posición se coloca en el eje vertical (y). El tiempo se coloca en el eje horizontal (x). La pendiente de la línea en estos gráficos representa la velocidad: Una pendiente constante indica que el objeto se mueve a una velocidad constante. Una pendiente cambiante indica aceleración o desaceleración, ya que la velocidad está cambiando. Estos gráficos permiten identificar fácilmente si un objeto está en movimiento uniforme o no, según el tipo de pendiente.
Velocidad (magnitud vectorial)
La velocidad es una magnitud vectorial que describe el cambio de posición de un objeto en una dirección específica por unidad de tiempo. La dirección del vector velocidad indica hacia dónde se mueve el objeto, y su magnitud representa la rapidez del movimiento. Puede ser positiva o negativa dependiendo de la dirección del movimiento en el sistema de referencia elegido.
Movimientos rectilíneos
Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU), El objeto se desplaza a una velocidad constante en línea recta. No hay variación en la rapidez ni en la dirección del movimiento. La aceleración es cero en este caso.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA): La velocidad cambia de manera constante en el tiempo, es decir, el objeto tiene una aceleración constante. Si la aceleración es positiva, el objeto aumenta su rapidez (se acelera).
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Retardado: Es similar al MRUA, pero con aceleración negativa. Esto significa que la velocidad disminuye constantemente en el tiempo, lo que hace que el objeto pierda rapidez hasta detenerse.
Aceleración promedio
La aceleración promedio mide el cambio en la velocidad de un objeto en un intervalo de tiempo determinado. Se calcula como: 𝑎 prom = Δ 𝑣 Δ 𝑡 a prom = Δt Δv donde Δ 𝑣 Δv es la variación en la velocidad y Δ 𝑡 Δt es el tiempo transcurrido. La aceleración es una magnitud vectorial, lo que significa que tiene dirección y sentido: una aceleración positiva indica un aumento en la rapidez en la dirección del movimiento, mientras que una aceleración negativa (o desaceleración) indica una disminución.
Unidades en el Sistema Internacional (SI)
En el SI, la aceleración se mide en metros por segundo al cuadrado (m/s²), lo cual representa el cambio en la velocidad (m/s) cada segundo. Por ejemplo, una aceleración de 2 m/s 2 2m/s 2 indica que la velocidad del objeto aumenta en 2 m/s 2m/s cada segundo.
Seguridad y distancia e frenado
La distancia de frenado es la distancia que recorre un vehículo desde que el conductor decide frenar hasta que se detiene por completo. Esta distancia es crucial para la seguridad vial, ya que determina la capacidad de un vehículo para detenerse sin colisionar con un obstáculo.
Distancia / Tiempo de reacción
El tiempo de reacción es el intervalo entre el momento en que el conductor percibe un peligro y el momento en que inicia el frenado. Durante este tiempo, el vehículo continúa avanzando. La distancia recorrida durante el tiempo de reacción se calcula multiplicando la velocidad del vehículo por el tiempo de reacción.
Distancia / tiempo de frenado
Es la distancia que recorre el vehículo desde que se aplica el freno hasta que se detiene. Esta distancia depende de la velocidad inicial, la fuerza de frenado y las condiciones de la carretera. A mayor velocidad, mayor será la distancia de frenado.
Factores que influyen:
Velocidad:
A mayur velocidad, mayor será la distancia de frenado.
Condiciones de la carretera:
Superficies mojadas, resbaladizas o con grava pueden aumentar la distancia de frenado.
Estado de los frenos:
Frenos en mal estado reducen la eficacia del frenado.
Tipo de vehículo:
El peso y la distribución de la carga afecta la distancia de frenado.
Reacción del conductor:
Un tiempo de reacción mas lento aumenta la distancia total de frenado.