Suma de vectores con el simulador PhET

Física para todos
20 Jun 202007:43

Summary

TLDREn este vídeo educativo, el presentador guía a los espectadores a través del proceso de sumar vectores utilizando el simulador de vectores en la plataforma PET. Aprende a representar vectores en un plano cartesiano, a manipular sus componentes y ángulos, y a calcular la resultante de dos vectores. Se practica con ejemplos prácticos y se explican los conceptos de forma didáctica, utilizando la herramienta gráfica de manera efectiva para entender mejor la adición vectorial.

Takeaways

  • 😀 El video forma parte de una serie donde se enseña cómo usar diferentes simuladores de la plataforma Pet.
  • 🎓 Se explica cómo sumar vectores en el simulador Pet, específicamente en el módulo de vectores.
  • 🔗 Se proporciona un enlace a la plataforma de Pet en la descripción del video para que los usuarios puedan acceder fácilmente.
  • 📊 Se muestra cómo filtrar y seleccionar la opción de adición de vectores en el simulador.
  • 📍 Se detalla cómo interactuar con el plano cartesiano y cómo ubicar vectores en el origen o en cualquier punto específico.
  • 📏 Se discute la representación de los vectores en términos de módulo, ángulo y componentes en los ejes x e y.
  • 🔍 Se menciona la opción de mostrar el ángulo de un vector y cómo mover el vector para ver cómo cambian sus componentes.
  • ➕ Se explica el método gráfico para sumar vectores, conocido como 'cabeza con cola', y cómo se representa en el simulador.
  • 📐 Se resuelve un ejemplo práctico de cómo sumar vectores dados, mostrando los pasos para encontrar la resultante.
  • 🧭 Se aborda cómo interpretar ángulos dados en la rosa de los vientos y cómo sumar vectores con ángulos específicos.
  • 📝 Se nota una limitación de la plataforma al no poder editar valores exactos de los vectores, lo que requiere aproximaciones en algunos casos.

Q & A

  • ¿Qué plataforma se utiliza para aprender a manejar simuladores de vectores en el video?

    -Se utiliza la plataforma Pet para aprender a manejar simuladores de vectores.

  • ¿Cómo se puede acceder a la plataforma Pet mencionada en el video?

    -El enlace de la plataforma Pet se encuentra en la descripción del video.

  • ¿Cuál es el primer paso para sumar vectores en el simulador Pet?

    -El primer paso es filtrar por movimiento y seleccionar la opción de adición de vectores.

  • ¿Qué se aprende en el primer video de la serie mencionada en el guion?

    -En el primer video se aprenden las funciones de la plataforma, las interacciones y cómo graficar vectores.

  • ¿Cómo se representa el plano cartesiano en el simulador Pet?

    -El plano cartesiano se representa con un origen y dos opciones de vectores de diferentes colores.

  • ¿Qué se debe recordar al colocar un vector en el plano cartesiano del simulador?

    -Es recomendable colocar el vector desde el origen, aunque se puede ubicar en cualquier parte.

  • ¿Cómo se calcula el módulo y el ángulo de un vector en el simulador Pet?

    -El simulador proporciona automáticamente el módulo y el ángulo de un vector cuando se coloca en el plano cartesiano.

  • ¿Qué método se utiliza para sumar vectores en el simulador Pet?

    -Se utiliza el método gráfico 'cabeza con cola', donde el vector resultante se coloca desde el origen hasta la cabeza del último vector sumado.

  • ¿Cómo se resuelve el ejemplo de vectores dados en el video?

    -Se suman vectores utilizando el método gráfico y se calculan las componentes x e y del vector resultante.

  • ¿Cómo se determina la dirección noreste en el plano cartesiano del simulador Pet?

    -La dirección noreste se determina como 60 grados en relación al eje y, pero se debe restar 180 grados para obtener la dirección correcta en el simulador.

  • ¿Cómo se calcula el módulo y el ángulo del vector resultante en el simulador Pet?

    -El módulo se calcula utilizando la ley de Pitágoras y el ángulo se obtiene mediante la tangente inversa de la componente y sobre la componente x.

Outlines

00:00

😀 Aprendiendo a sumar vectores en el simulador Pet

Este video forma parte de una serie donde se enseña a usar diferentes simuladores disponibles en la plataforma Pet. En este caso, se centra en el simulador de vectores y cómo sumar vectores en dicho simulador. El presentador guía al usuario a través de la plataforma, mostrando cómo ingresar al simulador y utilizar sus funciones para graficar y manipular vectores. Se explica que es recomendable colocar vectores desde el origen y se detallan las distintas formas de representar componentes y ángulos. Además, se muestra el proceso de sumar vectores de forma gráfica, utilizando el método de cabeza con cola, y se ejemplifica con la adición de vectores y cómo se calcula el vector resultante.

05:03

😀 Resolviendo problemas de vectores en el simulador Pet

En este segundo párrafo, el video sigue enseñando cómo usar el simulador de vectores en la plataforma Pet. Se presenta un ejercicio práctico donde se suman vectores con ángulos y módulos específicos. El presentador detalla cómo interpretar los ángulos y cómo sumar vectores que se encuentran en direcciones opuestas, utilizando la rosa de los vientos para orientar los vectores. Se calcula el vector resultante algebraicamente, sumando las componentes x e y de los vectores individuales, y se utiliza la fórmula de Pitágoras para encontrar el módulo del vector resultante. Finalmente, se calcula el ángulo del vector resultante utilizando la tangente inversa, proporcionando una solución completa al problema planteado.

Mindmap

Keywords

💡Simulador

Un simulador es una herramienta que imita el comportamiento de un sistema real o abstracto, permitiendo a los usuarios interactuar con él de manera controlada. En el video, el presentador utiliza el simulador de vectores de la plataforma PET para enseñar cómo sumar vectores, lo que demuestra cómo los simuladores pueden ser utilizados para la enseñanza práctica de conceptos matemáticos.

💡Vectores

Los vectores son objetos geométricos que tienen magnitud y dirección. En el contexto del video, los vectores son el tema central, ya que el simulador se utiliza para enseñar cómo sumarlos. Los vectores se representan en el plano cartesiano y se pueden manipular para mostrar sus componentes y ángulos.

💡Adición de vectores

La adición de vectores es un proceso matemático que combina dos o más vectores para obtener un vector resultante. En el video, se muestra cómo realizar esta operación de manera gráfica utilizando el simulador, lo que facilita la comprensión de cómo los vectores se suman en términos de sus componentes x e y.

💡Plano cartesiano

El plano cartesiano es un sistema de coordenadas bidimensional que se utiliza para localizar los puntos en un plano. En el video, el plano cartesiano es donde se representan y manipulan los vectores, con el origen como punto de partida para las operaciones de suma.

💡Componentes de un vector

Las componentes de un vector son sus proyecciones en las direcciones de los ejes de un sistema de coordenadas. En el video, se explica cómo visualizar y sumar las componentes x e y de vectores, que son fundamentales para entender cómo se realiza la adición vectorial.

💡Módulo de un vector

El módulo de un vector es su longitud o magnitud, que se calcula a partir de sus componentes utilizando la fórmula de Pitágoras. En el video, el módulo se menciona al describir las propiedades de los vectores y se calcula para el vector resultante al final de la suma.

💡Ángulo

El ángulo de un vector es la medida que forma con un eje de referencia, generalmente el eje x. En el video, los ángulos se utilizan para describir la dirección de los vectores y para calcular sus componentes cuando se suman.

💡Cabeza y cola de un vector

La cabeza de un vector es su punto final y la cola es su punto de partida. En el video, se menciona este concepto para explicar cómo se realiza la suma vectorial gráficamente, donde el punto de partida del segundo vector es la cabeza del primero.

💡Rosado de los vientos

El rosado de los vientos es una herramienta utilizada para determinar direcciones específicas en un plano cartesiano. En el video, se hace referencia al rosado de los vientos para ayudar a determinar la dirección de un vector en la suma, especialmente cuando se trata de direcciones como noreste.

💡Tangente inversa

La tangente inversa, también conocida como arco tangente, es una función trigonométrica que se utiliza para encontrar un ángulo a partir de las proporciones de las longitudes de los lados de un triángulo. En el video, se utiliza para calcular el ángulo del vector resultante a partir de sus componentes x e y.

Highlights

Introducción a la serie de videos sobre cómo manejar simuladores en la plataforma Pet.

Enfoque en el simulador de vectores de Pet para aprender a sumar vectores.

Tutorial de cómo ingresar y filtrar por movimiento en la plataforma Pet.

Guía para ingresar al simulador de adición de vectores y comenzar la demostración.

Explicación de las funciones y herramientas disponibles en la plataforma Pet.

Cómo graficar vectores en el plano cartesiano y manipularlos.

Importancia de ubicar vectores desde el origen y su representación en componentes.

Método gráfico para sumar vectores: cabeza a cola.

Procedimiento para sumar vectores utilizando el simulador y visualizar el resultado.

Ejemplo práctico de cómo sumar vectores componentes por componentes.

Tutorial paso a paso para resolver un problema de suma de vectores.

Uso de la rosa de los vientos para determinar la dirección de un vector.

Cálculo de la componente y del ángulo de un vector en la dirección noreste.

Método para aproximar valores en la plataforma Pet al no poder editarlos exactamente.

Cálculo del módulo y el ángulo del vector resultante utilizando la ley de Pitágoras y la tangente inversa.

Recomendación de la plataforma Pet para enseñar y aprender conceptos de vectores.

Invitación a dejar comentarios y preguntas sobre el contenido del video.

Transcripts

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Hola amigos de YouTube continuando con

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esta serie de videos donde estamos

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aprendiendo a manejar los diferentes

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simuladores que tiene la plataforma Pet

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continuando con el simulador Pet de

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vectores esta vez Vamos a aprender Cómo

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sumar vectores en el simulador Pet

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bienvenidos

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[Música]

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el link de la plataforma de Pet se los

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dejo aquí abajo en la descripción del

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video cuando entremos vamos a filtrar

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acá por

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movimiento Vamos a ingresar al primera

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opción donde dice adición de

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vectores Cuando cargue aquí le vamos a

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dar Play recordemos que en el primer

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video les enseñé un poco las funciones

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que tiene esta plataforma todas las

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interacciones y Cómo podemos graficar

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los

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vamos acá a la opción de laboratorio le

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damos clic lo ponemos en modo pantalla

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completa y bueno acá tenemos lo que es

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el plano cartesiano tenemos el origen

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recordemos que de acá lo podemos mover y

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aquí tenemos dos opciones de vectores

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digamos de diferentes colores cuando

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nosotros ponemos un vector lo podemos

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Ubicar en cualquier parte siempre lo

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recomendable es ponerlo desde el origen

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coordenado y obviamente ya aquí nos da

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un módulo de 10 de 10 unidades y tiene

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un ángulo de

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36,9 acá en componentes recordemos que

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tenemos varias opciones de representar

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esas componentes y acá en las diferentes

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flechas de valores Pues nos representa

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Cuánto vale la componente en el eje x y

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la componente en el eje y y así como su

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módulo que lo vimos en el video anterior

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acá también le damos clic en donde nos

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dice Mostrar el ángulo y obviamente lo

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muestra acá nosotros lo que podemos es

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desde la parte de la cabeza lo podemos

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mover y obviamente va variando las

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diferentes componentes que tiene el

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vector por ejemplo tanto su componente

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en x como su componente en y otro

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ejemplo entonces para sumar vectores

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tomamos otro y mira que lo nos los da

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siempre nos bota por default nos bota un

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vector para sumar vectores e método

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gráfico recordemos que es cabeza con

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cola Cuál es la cabeza de un vector es

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donde nosotros partimos es el origen y

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la Cab

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es el donde tiene la flechita lo que

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hacemos Es poner un vector donde

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determina el otro y vamos a suponer que

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tenemos este vector acá que está

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apuntando en esta dirección un ejemplo y

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cuando le damos acá en el icono de suma

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automáticamente sale un vector

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resultante y que recordemos que la

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teoría nos dice que el vector suma es

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igual desde el punto del origen hasta la

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cabeza del último vector por lo tanto

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este vector nos tiene que sumar acá si

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nosotros lo ponemos mire que

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automáticamente se pone en la cabeza del

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otro vector entonces mira que

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vectorialmente si nosotros Cómo sumamos

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un vector vectorialmente pues

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componentes componente tiene x31 Y este

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tiene -1 Pues aquí nos da la componente

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en x que es 30 porque sería 30 - 1 las

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componentes en y las vamos a sumar 7 y

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tiene 13 7 y 13 20 por lo tanto este

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nuevo vector va a tener 30 en x y 20 en

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y lo ponemos acá y efectivamente es el

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vector acá tenemos un ejemplo que

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debemos resolver Entonces nos dicen que

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tenemos un vector que es de 13,9 y que

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tiene un ángulo de 21 gr con el eje y

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que tenemos un vector de 8 m de 60 gr en

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la dirección noreste en el plano

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cartesiano r2 y nos piden hallar la

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resultante del vector suma recordemos

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que aquí tenemos la rosa de los vientos

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donde semeja al plano xy donde arriba es

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el norte abo es el sur hacia la

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izquierda es el oeste y hacia la derecha

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el este y obviamente aquí acá nos dicen

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que en la dirección noreste por lo tanto

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no están diciendo que en esta dirección

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para tenerlo en cuenta acá le damos en

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borrar y vamos a poner a sumar el vector

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que nos están diciendo el primer vector

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nos están diciendo que tiene 21 gr lo

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que hacemos Es tratar de acá primero

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poner el

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grado y aquí tenemos el vector que nos

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está diciendo el primer vector que es de

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21 con la horizontal y 13,9 como módulo

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ahora tenemos un segundo vector y me

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dice que en la dirección noreste vamos

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acá desactivar la flecha de suma para

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que no nos Incluso si nosotros podemos

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quitar acá también las componentes para

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verlo mejor entonces en la dirección

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noreste recordemos que en la dirección

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noreste entonces arriba es el norte

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hacia la derecha hacia la izquierda es

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el oeste Entonces por lo tanto va en

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esta dirección pu vamos a ponerlo e acá

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algo eh importante es que mira que están

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diciendo 60 gr en esta dirección pero

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este vector lo está sumando por el lado

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contrario por lo tanto serían o 180 gr

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es media circunferencia es decir media

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vuelta por lo tanto teníamos que

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restarle 180 - 60 nos da 120 aquí

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Tenemos que tener 120 y el vector nos

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dice que va a tener ocho unidades ent

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vamos a poner acá och a un ángulo de 120

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eh una de las desventajas que tiene

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digamos la plataforma es que no no se de

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editar para uno colocar los valores

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exactos por lo tanto en este caso lo

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coloco sería como aproximado Mira AC que

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no me aproximo a 119,7 que es similar a

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60 por este lado están los otros 60 y

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acá el módulo tenemos de 8.1 Entonces si

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le damos acá de una automáticamente se

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me está poniendo el vector resultante

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que me dice que es de 15 unidades de 15

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m si nosotros aquí volemos a activar las

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componentes sacamos acá para verlo un

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poco mejor o algebraicamente nos dice

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que componentes x con x sería 13 - 4 que

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sería 9 componente en x ha la componente

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y la sumo eh Perdón 5 + 7 que 5 + 7 me

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da 7 y 5 12 Por lo tanto mira que aquí

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tenemos un nuevo vector cuyos eh

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componente en x es 9 y en y es 12 bueno

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para sacar el módulo del vector o la

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hipotenusa recordemos que aplicamos la

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ley de Pitágoras por lo tanto que nos

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dicen que su componente x al cuadrado

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que sería 9 al cuadrado más su

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componente y al cuadrado que

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serían más 12 cuadrado esto nos da un

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igual de

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225 y le sacamos la raíz cuadrada y eso

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nos da un módulo de 15 que es lo que

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tenemos acá bueno para hallar este

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ángulo recordemos que es muy fácil la

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fórmula es tangente inversa de la

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componente y sobre la componente x

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Entonces en este caso la en y es 12

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divid

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9 Esto me da 1,33 le sacamos la tangente

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inversa tangente a la men1 y esto nos da

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53.1 gr que es lo que tenemos acá y así

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de esta forma sencilla es que nosotros

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podemos utilizar la plataforma Pet en el

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módulo de vectores digamos para nosotros

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representarlos es una metodología muy

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práctica muy didáctica para nosotros

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aprender se lo recomiendo y también para

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que se lo enseñe a sus profesores o

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bueno a todos los conocidos esto es todo

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por este video si tienes alguna duda

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alguna inquietud déjamelo saber abajito

play07:36

en la cajita comentarios recuerden

play07:39

siempre sonreirle a la vida y nos vemos

play07:41

en un próximo video

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