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VELOCIDAD

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VELOCIDAD

La velocidad es una magnitud física que denota la relación entre el desplazamiento o


recorrido de un objeto y el tiempo que tarda en realizar este cambio de posición. Entre sus
características se encuentran que posee módulo, longitud y dirección, dado que es un
vector. Por medio de la velocidad se puede medir cuán rápido es un objeto en
movimiento desde un punto A hasta un punto B.
Aparte del físico, esta magnitud es aplicable a otros contextos, como medir la velocidad
de descarga de un archivo a través de internet o la capacidad mental de una persona para
reaccionar a un estímulo dado. Implica los cambios en la posición de un objeto que se
ubica en el espacio, claro está, con una cantidad de tiempo determinada, esto quiere decir
que se suma la dirección y la rapidez producida con el movimiento.
ACELERACIÓN
La aceleración de un objeto es una magnitud que indica cómo cambia la velocidad del
objeto en una unidad de tiempo. Como la velocidad es una magnitud vectorial (es decir,
que posee una dirección), la aceleración también lo es. Normalmente se representa con el
signo a y su unidad de medida en el Sistema Internacional es m/s2 (metros
por segundo al cuadrado).
El origen de la aceleración como concepto proviene de los estudios de mecánica de Isaac
Newton (fundador de la mecánica clásica), en los que se asegura que un objeto
conservará su movimiento rectilíneo y uniforme (MRU) a menos que sobre él actúen
fuerzas que conduzcan a una aceleración.
Estas fuerzas pueden producir aceleraciones que hagan que los objetos aumenten sus
velocidades o las disminuyan. Es importante tener en cuenta que cuando se trabaja con
vectores, es indispensable definir direcciones. Si, por ejemplo, definimos el este como la
dirección positiva de movimiento, entonces una aceleración positiva siempre implica un
aumento de velocidad. Sin embargo, una aceleración negativa puede indicar una
disminución de velocidad en la dirección este, o bien un aumento de en la dirección oeste.

DESPLAZAMIENTO
El desplazamiento se entiende como el movimiento realizado por un cuerpo que se
desplaza, que se traslada, de un lugar a otro. Las personas y la mayoría de los objetos
son susceptibles de desplazarse, que es el único modo de cambiar de posición relativa en
el espacio. Si se observa que un cuerpo está en un lugar distinto en dos momentos,
significa que el cuerpo se ha desplazado.
Esta primera definición, que se da desde la física, se usa para contrastarla con la idea de
distancia recorrida. Suponiendo un auto recorriendo las calles de una ciudad, se puede
ejemplificar ilustrativamente: la distancia recorrida será el total de cuadras que atravesó,
doblando las veces necesarias.
El desplazamiento, por el contrario, vendrá a ser la línea recta que une el lugar donde se
encontraba al comenzar con el que se encuentra al finalizar. Por ser una línea, que va
desde un lugar hacia otro, cuando se habla de desplazamiento se está haciendo
referencia a un vector. una dirección y un sentido, y un módulo y un nombre que
describirán el movimiento realizado por el cuerpo, independientemente de la trayectoria
que tomó.
Se puede clasificar los desplazamientos Tendrá en:
Desplazamiento positivo. Es el cambio posterior hacia una posición distinta de la primaria,
como lo mencionamos anteriormente.
Desplazamiento negativo. Aquel en el que el cuerpo regresa a la posición originaria.

Distintas especificaciones están directamente relacionadas al estudio de los


desplazamientos de los cuerpos, y también son de suma importancia, como por ejemplo:
Trayectoria. Es el conjunto de posiciones intermedias por las que ha transcurrido el
cuerpo durante su movimiento o traslación. Dicho de otro modo, es el tipo de curva que el
mismo cuerpo describe al efectuar la acción de desplazamiento, de cambio de posición
con respecto a un eje de coordenadas.
Distancia. Ésta tiene la capacidad de ser medida ya que se trata de la magnitud escalar
de la longitud de la trayectoria recorrida por el cuerpo en su desplazamiento. Según la
escala que se utilice para medir, el resultado nominal es distinto, pero en todos los casos
la distancia es acumulativamente positiva.
Velocidad. Esta es una magnitud que se expresa mediante la relación entre el espacio
físico recorrido por el objeto por unidad de tiempo. Se trata de un ritmo, o también
denominado “tasa de cambio”, por el cual se da el cambio de posición por cada unidad de
tiempo.

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME


El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) es un movimiento que se realiza sobre una línea
recta, a velocidad constante (con magnitud y dirección constantes).
Se denomina trayectoria al recorrido que describe un objeto al desplazarse de un punto a
otro. La física clasifica los movimientos por su trayectoria:
Rectilíneo. Se realiza en una única dirección.
Uniforme. La velocidad es constante, su aceleración es nula.
Acelerado. La aceleración constante, es decir que la velocidad aumenta o disminuye de
manera constante.
Curvilíneo
Pendular. Es un movimiento oscilatorio, como el de un péndulo.
Circular. Con eje de giro y radio constante. La trayectoria del movimiento describe una
circunferencia.
Parabólico. La trayectoria del objeto dibuja una parábola.
Que un movimiento sea uniforme significa que su rapidez es constante, su velocidad no
cambia. La aceleración es nula.
La velocidad es una magnitud que se define como la distancia recorrida en una unidad de
tiempo. Por ejemplo: 40 kilómetros por hora significa que el móvil recorre 40 kilómetros en
una hora (40 km/h).
Para calcular la distancia recorrida por un objeto con movimiento rectilíneo uniforme se
utilizan los siguientes datos: velocidad y tiempo.

COMPONENTES RECTANGULARES.

Las componentes rectangulares de un vector son los datos que conforman dicho vector.


Para determinarlos, es necesario tener un sistema de coordenadas, el cual generalmente
es el plano cartesiano. Una vez que se tiene un vector en un sistema de coordenadas, se
pueden calcular sus componentes.
Sin embargo, ¿cuál es la magnitud de un vector en 3d?
La magnitud se obtiene aplicando el teorema de Pitágoras dos veces. Son los ángulos
que el vector forma con cada eje. ... Por lo tanto todo vector en tres dimensiones se puede
expresar con los ángulos directores así.
En la misma linea, ¿qué es un vector en el espacio?
Un vector en el espacio es cualquier segmento orientado que tiene su origen en un punto
y su extremo en el otro.
En consecuencia, ¿cómo calcular la componente de un vector?
Para calcular la componente x del vector, realizamos la resta de la coordenada x del
extremo, menos la coordenada x del origen. De la misma forma, para calcular la
componente «y» del vector, realizamos la resta de la coordenada «y» del extremo menos
la coordenada «y» del origen.
MOVIMIENTO DEPENDIENTE Y RELATIVO

MOVIMIENTO DEPENDIENTE DE VARIAS PARTÍCULAS


Cuando varias partículas se mueven de manera independiente a lo largo de la misma
línea, es posible escribir ecuaciones de movimiento independientes para cada partícula.
Siempre que sea factible, el tiempo debe registrarse a partir del mismo instante inicial
para todas las partículas y es necesario medir los desplazamientos desde el mismo origen
y en la misma dirección. En otras palabras, deben usarse un solo reloj y una sola cinta
métrica. Ferdinand y Russell (2010)
 

Existen diversos tipos de poleas, como se puede observar en el siguiente video:

Movimiento relativo de dos partículas. Considere dos partículas A y B que se mueven a lo


largo de la misma línea recta como en la figura. Si las coordenada de posición xA y xB se
miden desde el mismo origen, la diferencia xB-xA define la coordenada de posición
relativa de B con respecto a A y se denota por medio de xB/A. Se escribe:

De manera independiente de las posiciones de A y B con respecto al origen, un signo


positivo para   se conoce como la velocidad relativa de B con respecto a A y se
denota por medio de . Al diferenciar se escribe:
Un signo positivo de   significa que a partir de A se observa que B se mueve en
dirección positiva; un signo negativo indica, según se observa, que esta se mueve en
dirección negativa.

La razón de cambio de  se conoce como la aceleración relativa de B con respecto a A


y se denota mediante . Al diferenciar se obtiene:

Movimientos Dependientes. Algunas veces, la posición de una partícula dependerá de  la


posición de otra o de varias partículas. En este caso se dice que los movimientos son
dependientes. Por ejemplo, la posición del bloque B en la figura depende de la posición
del bloque A. Puesto que la cuerda ACDEFG es de longitud constante y puesto que las
longitudes de las porciones de cuerda CD y EF alrededor de las poleas permanecen
constantes, se concluye que la suma de las longitudes de los segmentos AC, DE y FG es
constante. Al observar que la longitud del segmento AC difiere de xA sólo por una
constante y que de manera similar, las longitudes de los segmentos DE y FG difieren de
xB únicamente  por una constante, se escribe:

Puesto que sólo una de las dos coordenadas xA y xB pueden elegirse de manera
arbitraria, se afirma que el sistema que se presenta un grado de libertad, por ejemplo en
la siguiente gráfica observe:
Existen tres coordenadas  xA , xB y xC y el sistema presenta dos grados de libertad.

Cuando la relación que existe entre las coordenadas de posición de varias partículas es
lineal, se cumple una relación similar entre las velocidades y aceleraciones de las
partículas. En el caso de los bloques de la figura anterior, se diferencia dos veces la
ecuación obtenida y se escribe:
 

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