Conceptos De Distancia Desplazamiento Rapidez Velocidad Y Aceleracion

Conceptos De Distancia Desplazamiento Rapidez Velocidad Y Aceleracion

Concepto de distancia.

La distancia es la magnitud del desplazamiento de un objeto sin indicar la dirección en la que se dirige, esta magnitud es una magnitud escalar porque si recordamos en una magnitud escalar solo se presenta la cantidad y su respectiva unidad, no se contempla un sentido y una dirección.

Un ejemplo sencillo de distancia seria un taxi recorrió 3 km en total, en este ejemplo de menciona una distancia ya que solo se está reconociendo el hecho de que el taxi recorrió una distancia de 3 km.

Concepto de desplazamiento.

El desplazamiento es solo el cambio de posición de un cuerpo, a medida que cambie de posición, el desplazamiento se define por la diferencia entre la posición final y la posición inicial del cuerpo, es decir:

∆x = xf - xi

Un ejemplo muy práctico sería el de un automóvil que se mueve hacia la derecha de xi = 10 m a xf = 80 m. ¿de cuánto seria su desplazamiento?

Protocoló de solución.

Muy sencillo, solo utilizamos la formula mencionada anteriormente y el resultado sale directo, observe;

∆x=xf-xi

∆x=80 m-10 m

∆x=70 m

El automóvil se mueve hacia la derecha con un desplazamiento de 70 m.

El desplazamiento puede ser positivo o negativo dependiendo la dirección que se dirige el cuerpo, si estamos hablando de un sistema de coordenadas cartesianas.

Concepto de rapidez.

Se manejara dos conceptos principales de rapidez, es decir, la rapidez media y la rapidez instantánea.

Rapidez media.

La rapidez media podría ser definida como la distancia total recorrida entre el tiempo tatal que toma recorrer dicha distancia, es decir:

Rapidez media=(distancia total.)/(tiempo total.)

Rapidez instantánea.

Una de las principales características de la rapidez instantánea es que no se necesita declarar alguna dirección a la que se dirige y por ende no lleva ningún signo algebraico. Se defina como la magnitud de la velocidad instantánea.

Concepto de velocidad.

Al igual que la rapidez, se manejaran dos conceptos principales,velocidad media y velocidad instantánea.

Velocidad media.

La velocidad media se define como el desplazamiento de un cuerpo dividido entre el intervalo de tiempo en el que el cual sucedió el desplazamiento, en este caso la velocidad media es calculada en un intervalo de tiempo, la formula es la siguiente:

v ̅= ∆x/∆t= (xf-xi)/(tf-ti)

Ejemplo:

Un taxi se mueve a 70 m a la derecha en 4.0 s, calcular la velocidad media de taxi en ese intervalo de tiempo.

Protocoló de solución.

Como se está dando una distancia con su respectiva dirección, se está hablando de un desplazamiento y es por eso que podemos llegar a la conclusión de que ∆x=70 m y ∆t=4.0 s.

v ̅= ∆x/∆t

v ̅= 70/4

v ̅= +17.5 m/s

Nótese que se anexo un signo al resultado, la velocidad media puede ser positiva o negativa dependiendo del signo del desplazamiento.

Velocidad instantánea.

Esta se define como la tendencia de la velocidad media a medida que el intervalo de tiempo se aproximé más a cero, la formula es la siguiente.

Concepto de aceleración.

Al igual que las anteriores definiciones se manejaran dos conceptos principales, aceleración instantánea y aceleración media.

Aceleración media.

Durante un intervalo de tiempo la aceleración media es definida como el cambio de velocidad entre el intervalo de tiempo en el cual ocurrió dicho cambio de velocidad, la formula es la siguiente:

a=∆v/∆t= (vf-vi)/(tf-ti)

Ejemplo:

La velocidad de un automóvil cambia de 10 m/s a 30 m/s en un intervalo de 2.0 s, la aceleración media del automóvil en el intervalo indica do es de:

Protocoló de solución.

∆v=30m/s- 10 m/s

∆v=20m/s

a=∆v/∆t= (20 m/s)/(2.0 s)= 10 m/s2

La aceleración media del automóvil es de 10 m/s2

Aceleración instantánea.

La aceleración instantánea se define como la tendencia de la aceleración media a medida que el intervalo de tiempo se hace infinitamente pequeño (tiende a cero). La formula es:

Attach:formula2.gif Δ

Si lo hablamos gráficamente la aceleración instantánea es igual a la pendiente de la grafica resultante de velocidad-tiempo en el instante se ese tiempo.

En un contexto general cuando la velocidad y la aceleración del cuerpo van en la misma dirección la rapidez del cuerpo aumenta, pero cuando van en lados opuestos (hablando le la velocidad y la aceleración), la rapidez disminuye.


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