FÍSICA( CLASE 28) EJEMPLO DE RAPIDEZ MEDIA VELOCIDAD MEDIA (SOLUCIÓN EJERCICIO 2-3 SERWAY 9ª edición

PROFE JN El canal del ingeniero

12 Sept 202009:27

Summary

TLDREn este video educativo, se explica cómo calcular la rapidez promedio en un viaje donde una persona camina de un punto a otro a 5 metros por segundo y regresa a 3 metros por segundo. A pesar de la creencia común de que la rapidez promedio sería el promedio de ambas velocidades (4 metros por segundo), el video demuestra que la verdadera rapidez promedio es de 3.75 metros por segundo. Además, se explica que si el desplazamiento final es cero (como en este caso, donde la persona regresa al punto de partida), la velocidad media es cero metros por segundo.

Takeaways

📏 La rapidez promedio no es simplemente el promedio entre la rapidez de ida y vuelta, sino que se calcula teniendo en cuenta la distancia y el tiempo totales.
⏱️ El tiempo de ida y vuelta se calcula usando la fórmula 'tiempo = distancia / velocidad', donde la distancia es la misma en ambas instancias.
🔄 La rapidez de ida fue de 5 metros por segundo y la de vuelta de 3 metros por segundo, lo que implica un cambio en la velocidad durante el viaje.
📐 Se utilizan fracciones para calcular el tiempo total y la rapidez media, asegurándose de que los denominadores sean iguales para sumarlos correctamente.
🧮 La rapidez media se obtiene dividiendo la distancia total recorrida entre el tiempo total empleado, y no es la misma que la rapidez promedio cuando la distancia no es la misma en ambas direcciones.
🔢 Se realiza un producto de extremos y medios para obtener la rapidez media final, que resulta en 3.75 metros por segundo.
📌 La velocidad media, que es un vector, se calcula como la posición final menos la posición inicial, y en este caso, da como resultado cero ya que el desplazamiento total es nulo.
🔄 La posición final es la misma que la inicial, lo que significa que el desplazamiento total es cero, independientemente de las velocidades variadas.
📝 La explicación detallada del proceso para calcular la rapidez media y la velocidad media resalta la importancia de entender la diferencia entre estas dos medidas de movimiento.
🎯 La demostración matemática en el guion subraya la precisión necesaria para aplicar correctamente las fórmulas y conceptos físicos relacionados con la rapidez y la velocidad.

Q & A

¿Qué es la rapidez media y cómo se calcula en el ejemplo del guión?
-La rapidez media es la distancia total recorrida dividida por el tiempo total empleado. En el ejemplo, se calcula como la suma de las distancias recorridas (ida y vuelta) dividida por la suma del tiempo empleado en ida y vuelta.
¿Cuál es la rapidez constante con la que la persona caminó de A a B en el guión?
-La rapidez constante con la que la persona caminó de A a B es de 5 metros por segundo.
¿Cuál es la rapidez constante con la que la persona regresó de B a A en el guión?
-La rapidez constante con la que la persona regresó de B a A es de 3 metros por segundo.
¿Cómo se determina el tiempo que tomó la persona en ir de A a B en el guión?
-El tiempo que tomó en ir de A a B se determina usando la fórmula 'tiempo = distancia / velocidad', donde la velocidad es de 5 metros por segundo.
¿Cómo se determina el tiempo que tomó la persona en regresar de B a A en el guión?
-El tiempo que tomó en regresar de B a A también se determina con la fórmula 'tiempo = distancia / velocidad', pero usando una velocidad de 3 metros por segundo.
¿Cuál es la fórmula para calcular la rapidez media total del viaje en el guión?
-La fórmula para la rapidez media total es 'rápidez media total = (distancia ida + distancia vuelta) / (tiempo ida + tiempo vuelta)'.
¿Por qué el promedio simple de las velocidades (3 + 5) / 2 no es correcto para calcular la rapidez media total en el guión?
-Ese promedio simple no es correcto porque las distancias recorridas no son iguales en ambas direcciones, y la rapidez media depende tanto de la distancia como del tiempo.
¿Cuál es la rapidez media total del viaje según el guión?
-La rapidez media total del viaje es de 3.75 metros por segundo, calculada tomando en cuenta la distancia y el tiempo total empleado en ida y vuelta.
¿Qué es la velocidad media y cómo se calcula en el guión?
-La velocidad media es un vector que indica la posición final menos la posición inicial dividido por el tiempo total. En el guión, como la persona regresa al punto de partida, la posición final es la misma que la inicial, haciendo que la velocidad media sea cero.
¿Por qué la velocidad media del viaje es cero en el guión?
-La velocidad media es cero porque, a pesar de haber caminado una distancia, al final la persona regresa al punto de partida, lo que significa que el desplazamiento total es cero.
¿Cómo se justifica matemáticamente que la velocidad media es cero en el guión?
-Se justifica matemáticamente porque la posición final menos la posición inicial es cero, y dividido por el tiempo total, la velocidad media resultante es cero metros por segundo.

Outlines

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🚶‍♂️ Ejercicio de rapidez media en física

Este párrafo presenta un ejercicio de física que involucra la velocidad media. Se describe un caso en el que una persona camina de un punto A a un punto B a una velocidad constante de 5 metros por segundo y luego regresa a una velocidad constante de 3 metros por segundo. El objetivo es calcular la velocidad promedio durante todo el viaje. Se explica que el promedio simple de las dos velocidades (4 metros por segundo) no es correcto y se introduce la fórmula para calcular la velocidad media, que es la distancia total recorrida dividida por el tiempo total empleado. Se calcula el tiempo empleado en cada tramo del viaje usando la fórmula de velocidad y se muestra cómo se calcula la velocidad media tomando en cuenta ambas distancias y tiempos.

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🔢 Cálculo de la velocidad media y su significado

En el segundo párrafo se continúa el ejercicio de cálculo de la velocidad media. Se muestra el proceso de cálculo paso a paso, incluyendo la conversión de fracciones con diferentes denominadores para sumarlas y obtener la velocidad media. Se explica que la velocidad media no es simplemente la suma de las velocidades dividida entre dos, sino que se debe calcular utilizando la distancia total y el tiempo total. Finalmente, se llega a la conclusión de que la velocidad media es de 3.75 metros por segundo. Además, se discute el concepto de que si la posición inicial y final son las mismas, la velocidad media resultante es cero, ya que no hay desplazamiento neto.

Mindmap

Keywords

💡Rapidez

La rapidez es una magnitud física que indica la distancia recorrida por una persona o objeto en un tiempo dado. En el guion del video, la rapidez se utiliza para describir la velocidad a la que una persona camina hacia un punto y luego regresa. Se menciona que la rapidez es una magnitud escalar, lo que significa que solo tiene magnitud y no dirección. En el ejemplo, la rapidez inicial es de 5 metros por segundo al ir de A a B y de 3 metros por segundo al regresar.

💡Rapidez Promedio

La rapidez promedio es el concepto utilizado para calcular la velocidad media de un movimiento cuando la velocidad cambia a lo largo del tiempo. En el video, se explica que el promedio no es simplemente la media aritmética entre las velocidades de ida y vuelta, sino que se debe calcular tomando en cuenta el tiempo total y la distancia total recorrida. Se utiliza la fórmula: rapidez promedio = distancia total / tiempo total.

💡Velocidad Media

La velocidad media es diferente de la rapidez promedio en que es un vector, lo que significa que tiene dirección y magnitud. Se calcula como la posición final menos la posición inicial dividida por el tiempo total. En el guion, se demuestra que si la posición final es la misma que la inicial (como en el caso de ir y volver al mismo punto), la velocidad media es cero, ya que no hay desplazamiento neto.

💡Distancia

La distancia es la magnitud que mide cuánto se ha movido un objeto desde un punto de partida hasta un punto de llegada. En el video, la distancia se menciona como un factor clave en el cálculo de la rapidez y la rapidez promedio. Se establece que la distancia recorrida al ir de A a B y al regresar es la misma, lo que es fundamental para el cálculo de la rapidez promedio.

💡Tiempo

El tiempo es una medida del intervalo que transcurre entre dos eventos. En el guion, el tiempo se calcula para la ida y la vuelta, utilizando la fórmula tiempo = distancia / rapidez. El tiempo total empleado en el viaje se determina sumando el tiempo de ida y el tiempo de vuelta, que luego se utiliza en el cálculo de la rapidez promedio.

💡Desplazamiento

El desplazamiento es la distancia entre la posición inicial y la final de un objeto en movimiento. En el video, se explica que si el objeto regresa a la posición inicial, el desplazamiento es cero, lo que resulta en una velocidad media de cero metros por segundo, ya que la posición final es la misma que la inicial.

💡Ecuación de Movimiento

La ecuación de movimiento es una relación que vincula la rapidez, el tiempo y la distancia. En el guion, se utiliza la ecuación 'tiempo = distancia / rapidez' para calcular cuánto tiempo tarda una persona en moverse de un punto a otro a una velocidad constante.

💡Vector

Un vector es una magnitud que tiene tanto magnitud como dirección. En el video, se diferencia la rapidez (escalar) de la velocidad media (vector). La dirección es importante en la velocidad media, ya que indica hacia dónde se mueve el objeto, mientras que la rapidez solo indica cuán rápido se mueve sin importar la dirección.

💡Posición Final

La posición final es la ubicación a la que llega un objeto al final de su movimiento. En el guion, se establece que si la posición final coincide con la posición inicial, como en el caso de ir y volver al mismo punto, el desplazamiento es cero y, por lo tanto, la velocidad media también es cero.

💡Fracciones Homogéneas

Las fracciones homogéneas son aquellas que tienen el mismo denominador y se pueden sumar directamente sumando los numeradores y manteniendo el mismo denominador. En el video, se utilizan fracciones homogéneas para simplificar el cálculo de la rapidez promedio al tener que sumar velocidades en diferentes tiempos.

Highlights

Ejercicio de rapidez media y velocidad media para una persona que camina de A a B a 5 m/s y regresa a 3 m/s.

La rapidez promedio no es simplemente el promedio entre 3 y 5 metros por segundo.

Se calcula el tiempo de ida de A a B a 5 metros por segundo.

Se calcula el tiempo de regreso de B a A a 3 metros por segundo.

La rapidez media se calcula como la distancia total recorrida dividida por el tiempo total empleado.

La distancia total recorrida es dos veces la distancia de A a B.

El tiempo total es la suma del tiempo de ida y el tiempo de regreso.

Se utiliza la técnica de fracciones homogéneas para sumar los tiempos.

Se calcula la rapidez media como el producto de extremos sobre el producto de medios.

La rapidez promedio resultante es de 3.75 metros por segundo.

Se explica que la velocidad media es un vector y depende de la posición final.

Dado que la posición final es la misma que la inicial, el desplazamiento es cero.

La velocidad media es cero metros por segundo ya que el desplazamiento es nulo.

Se concluye que si la posición inicial y final son iguales, la velocidad media es cero.