FÍSICA( CLASE 28) EJEMPLO DE RAPIDEZ MEDIA VELOCIDAD MEDIA (SOLUCIÓN EJERCICIO 2-3 SERWAY 9ª edición
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
🚶♂️ 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.
🔢 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
💡Rapidez Promedio
💡Velocidad Media
💡Distancia
💡Tiempo
💡Desplazamiento
💡Ecuación de Movimiento
💡Vector
💡Posición Final
💡Fracciones Homogéneas
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.
Transcripts
2
[Música]
[Aplausos]
hola vamos a hacer un ejercicio de
rapidez media velocidad media se trata
del ejercicio 3 de la física de serve
dice una persona camina primero con una
rapidez constante de 5 metros por
segundo a lo largo de una línea recta
desde el punto a al punto b y luego de
regreso a lo largo de la recta debe
hacia o sea se devuelve pero con rapidez
constante de ahora dice de 3 metros por
segundo se fue a 5 metros por segundo se
volvió a 3 metros por segundo primero
cuál es su rapidez promedio durante todo
el viaje bueno de una vez decimos que no
es 4 el promedio entre 3 y 5 que es
cuatro pero ese no es el promedio vamos
a ver por qué ve cuál es su velocidad
promedio durante todo el viaje entonces
vamos a ver aquí y aplicar los conceptos
de rapidez media velocidad media
empecemos con la parte a rapidez media
para la parte dejada que nos dice cuál
es la rapidez cierto cuál es su rapidez
promedio durante todo el viaje que
recordemos que inicialmente viajó de a
hacia b entonces se fue en esta
dirección de asia ve cierto inicialmente
se movió con una rapidez
recuerde que la rapidez es una escalar
con una rapidez constante de 5 metros
por segundo entonces avanzó a 5 metros
por segundo de asia b luego regresó
desde asia a una rapidez de 3 metros por
segundo se movió más despacio y se movió
ambas veces la misma cantidad de
distancia no porque iría hacia b es lo
mismo que el bebé hacia la distancia es
exactamente igual entonces cómo vamos a
hablar de rapidez recuerden que la
rapidez trabajamos con la distancia
listo yo lo primero que voy a hacer es
calcular cuánto tiempo cuánto tiempo
gasto en ir de a asia b
les voy a decir el tiempo de asia ve
recuerden que como se movió de manera
uniforme utilizamos la ecuación rapidez
igual a distancia sobre tiempo si a mí
me están preguntando por el tiempo
entonces despejó el tiempo como se
despeja como está aquí viviendo viene
aquí a multiplicar a la velocidad pero
como medito despejando entonces debo
retirar la velocidad como la velocidad
está multiplicando el tiempo va a vivir
entonces recuerden el tiempo es igual a
la distancia sobre la velocidad aquí
dijimos la distancia es de cierto
entonces era de sobre la velocidad como
es de hacia belice
estamos hablando de asia b entonces la
velocidad es de 5 metros por segundo
entonces cinco metros por segundo y este
es el tiempo que gasto venir de asia b
ahora voy a calcular el tiempo que gasto
en el bebé hacia de la misma manera
debido a la distancia cuánta distancia
recorrió en el bebé hacia pues la misma
distancia de cierto porque la
trayectoria entre a y b es la misma
trayectoria entre veía la longitud es la
misma que es la distancia pero ahora la
velocidad a tres metros por segundo
listo entonces aquí tengo el tiempo en
ir de ave y aquí tengo el tiempo en y
ahora
entonces sacamos la rapidez media
entonces decimos que la rapidez media es
igual a la distancia total recorrida
sobre el tiempo total empleado siempre
cierto este es tiempo total
distancia total entonces cuánta
distancia recorrió en total
entonces ojo avanzó de y se volvió de o
sea que la distancia la longitud de la
trayectoria es dos veces de no será de
más de porque recuerden que acá la
distancia yo no veo si va para la
derecha o para la izquierda siempre va a
ser positiva porque estamos hablando de
la rapidez media y el tiempo pues va a
ser la suma de los dos tiempos el tiempo
que gasto en ir de asia ve más el tiempo
que gasto en el bebé ya sea o sea de
sobre 50 metros por segundo acá y de
sobre tres metros por segundo
listo si sumamos aquí que nos da dos de
sobre
el tiempo total
entonces acá pie se debe sumar estas dos
fracciones como tienen diferente
denominador algo que tengan el mismo
denominador es decir multiplico aquí
arriba y abajo por tres cierto la
amplificó arriba y abajo por tres para
que para que el denominador me quede 15
y aquí multiplicó y arriba y abajo por 5
para que para que el denominador también
me quede 15 cierto o hago carita feliz
como ustedes prefieran hacer la suma de
fracciones pero entonces acá miren me
quedaría 3 de cierto sobre 15 cierto
metros sobre segundo más 5 de sobre 15
metros por segundo la idea es que
tuvieran el mismo denominador mide 15 y
15 para sumarlas como fracciones
homogéneas no si tiene el mismo
denominador recuerden que ésta se llama
atracciones homogéneas y entonces
recuerden que las fracciones homogéneas
para sumarlas sea quieto el denominador
entonces cómo es el mismo dejó el
denominador que son 15 metros por
segundo
sumo los numeradores
3 de 5 de pues esto nos da 8 de iu en el
numerador a arriba tenemos 12 pero una
vez este 2 de lo voy a colocar sobre 1
para poder hacer producto de extremos
recuerde extremos sobre medios entonces
que vamos a decir que la rapidez
promedio es igual cuánto me da el
producto de extremos
entonces si miramos aquí los extremos
son 2 de por 15 metros por segundo
entonces 2 de que multiplica a 15 metros
por segundo cierto producto de extremos
mide 2 de x 15 metros por segundo ahí
está producto extremos sobre el producto
de medios 1 por 8 de pues eso me da 8 de
listo si se canceló de con de cierto y
me queda 2 por 15 30 130 metros por
segundo dividido en 8 y esto me da tres
puntos 75 metros por segundo
esa fue la rapidez promedio
movimiento de ir de asia ve a 5 metros
por segundo
y regresarse a 3 metros por segundo y sé
que no fue 4 listo no fue 4 metros por
segundo y la pregunta ve la velocidad
media recuerda que la velocidad media es
vector no y entonces es posición final
recuerden posición final entonces como
es de todo el trayecto si salió de a fue
ave y regresó a entonces posición final
pero porque yo tomo como referencia aquí
voy a colocar mi referencia en el punto
a entonces en el punto a voy a colocar
el observador hacia la derecha positivo
ya sabemos cierto entonces aquí va a
estar el ojo del observador - dibujamos
el ojo del observador cierto
sobre el punto y esta es la posición
cero entonces posición final pues fue
volvió posición final 0 - posición
inicial pues salió de a y volvió
nuevamente a la posición inicial también
es cero metros el tiempo pues ya sabemos
que fueron cuantos segundos en total
en total sabemos que fue acá lo dijimos
de sobre 8 d
cierto 8 de sobre 15
pero recuerden que 0 sobre 8 d sobre 15
pues esto me va a quedar cero o
sencillamente cero metros por segundo
recuerden que el después la velocidad
media cero cuando el objeto no se
desplaza y aquí no se desplazó no salió
de a y regreso a nunca se desplazó o se
quedó en la misma posición donde salió
en el nuevo desplazamiento por eso la
velocidad media es cero metros por
segundo como conclusión puedo decir que
si la posición inicial es la misma
posición final
entonces el desplazamiento es cero y la
velocidad media cero
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