Resumen: Principios básicos del movimiento y MRU (Nivel Secundaria)
Summary
TLDREl script de video proporciona una explicación detallada del movimiento rectilíneo uniforme, destacando su naturaleza relativa y las variables cinemáticas clave que lo definen. Se enfatiza la importancia de un sistema de referencia para medir el movimiento, y se introducen conceptos fundamentales como la aceleración, velocidad y posición. A través de ecuaciones y una simulación en GeoGebra, se muestra cómo la posición de un objeto cambia con el tiempo en relación con su velocidad inicial y su aceleración, que es cero en el caso del movimiento rectilíneo uniforme. Además, se explora cómo la dirección y magnitud de la velocidad afectan el movimiento, demostrando que un cambio en la dirección del vector de velocidad resulta en un cambio en la dirección del movimiento, pero no en la distancia recorrida. El video es una herramienta valiosa para comprender los conceptos básicos de la cinemática y la física newtoniana.
Takeaways
- 😀 El movimiento es relativo y depende del observador, lo que significa que puede percibirse de manera diferente según el marco de referencia.
- 😊 Para medir o describir el movimiento de un objeto, se necesitan tres elementos principales: un sistema de referencia, información cinemática y las ecuaciones del movimiento.
- 🤔 Los sistemas de referencia son fundamentales para entender el movimiento, ya que indican desde dónde se está midiendo el movimiento y los momentos en los que se realiza la medición.
- 😎 La información cinemática, como la velocidad y la aceleración, son variables clave que permiten comprender cómo se mueven los objetos en diferentes formas.
- 🤓 La velocidad y la aceleración son magnitudes vectoriales que no solo tienen un valor numérico, sino también una dirección específica.
- 😅 En el caso del movimiento rectilíneo uniforme (MRU), la velocidad es constante y las ecuaciones principales son las de posición y velocidad.
- 😉 La ecuación de posición en MRU muestra cómo cambia la posición de un objeto en relación con el tiempo, tomando en cuenta su posición inicial y velocidad constante.
- 😁 Mediante simulaciones o representaciones gráficas, se puede visualizar cómo varían la posición y la velocidad de un objeto en un MRU según diferentes parámetros.
- 😲 En un MRU, tanto la magnitud como la dirección de la velocidad son constantes, lo que significa que el objeto se mueve en línea recta a una velocidad fija.
- 🤩 Incluso con velocidades negativas, el MRU sigue manteniendo una relación constante entre la posición y el tiempo, aunque el movimiento ocurra en dirección opuesta.
Q & A
¿Qué es el movimiento según el script?
-El movimiento es el cambio de posición relativo de un objeto con respecto a un sistema de referencia.
¿Cuáles son los tres elementos principales necesarios para medir o describir el movimiento?
-Un sistema de referencia, información cinemática sobre cómo se mueve el cuerpo y las ecuaciones del movimiento.
¿Por qué es importante la relatividad en el movimiento?
-La relatividad es fundamental porque el movimiento es dependiente del observador; lo que para un observador puede ser una aproximación, para otro puede ser una alejación.
¿Qué son las variables cinemáticas y cómo se relacionan con el movimiento?
-Las variables cinemáticas son parámetros como la aceleración y la velocidad que nos permiten analizar y entender cómo se mueve un cuerpo. Son vectoriales, lo que significa que tienen magnitud, dirección y sentido.
¿Cuáles son las ecuaciones características del movimiento rectilíneo uniforme?
-Las ecuaciones características del movimiento rectilíneo uniforme son la ecuación de la posición y la ecuación de la velocidad, donde la velocidad es constante y la aceleración es cero.
¿Cómo se representa la posición de un cuerpo en movimiento rectilíneo uniforme?
-La posición de un cuerpo en movimiento rectilíneo uniforme se representa como la suma de su posición inicial y el producto de su velocidad inicial por el tiempo transcurrido.
¿Cómo afecta la velocidad inicial a la posición de un cuerpo en movimiento rectilíneo uniforme?
-La velocidad inicial determina la magnitud y la dirección del desplazamiento del cuerpo en el tiempo. Un mayor valor de velocidad inicial resulta en un mayor desplazamiento en el mismo lapso de tiempo.
¿Qué ocurre si la velocidad es negativa en un movimiento rectilíneo?
-Si la velocidad es negativa, el cuerpo se moverá en la dirección opuesta a la indicada por la dirección positiva del sistema de referencia, pero la magnitud del desplazamiento será la misma.
¿Cómo se relaciona la dirección de un vector con la dirección de movimiento de un cuerpo?
-La dirección de un vector indica la dirección en la que el cuerpo comenzará a moverse. Si el vector apunta en una dirección, el cuerpo comenzará a moverse en esa dirección.
¿Cómo se puede visualizar el movimiento rectilíneo uniforme en una simulación como GeoGebra?
-En una simulación como GeoGebra, el movimiento rectilíneo uniforme se puede visualizar variando los valores de posición inicial y velocidad inicial a través de controles deslizantes, lo que permite observar cómo el cuerpo se desplaza a una velocidad constante en una línea recta.
¿Cómo se ve el efecto de cambiar la magnitud de la velocidad en el movimiento rectilíneo uniforme?
-Al aumentar la magnitud de la velocidad, la flecha en la simulación se hace más larga, lo que indica que el cuerpo se moverá más rápido en la misma dirección. Esto se refleja en un mayor desplazamiento en el mismo lapso de tiempo.
Outlines
📐 Conceptos básicos del movimiento
El primer párrafo introduce los conceptos fundamentales de la cinemática, destacando que el movimiento es el cambio de posición relativa de un objeto con respecto a un sistema de referencia. Se enfatiza la importancia de un sistema de referencia para medir el movimiento y se da un ejemplo de cómo este puede ser un plano cartesiano. Además, se menciona que se necesitan variables cinemáticas, como la aceleración y la velocidad, para entender cómo se mueve un cuerpo. Estas magnitudes son vectoriales, lo que significa que tienen una dirección específica además de una magnitud.
📚 Ecuaciones del movimiento rectilíneo uniforme
Este párrafo se enfoca en el movimiento rectilíneo uniforme (MRU), que es el tipo de movimiento en el que un cuerpo se desplaza en línea recta a una velocidad constante. Se describen las ecuaciones del movimiento asociadas al MRU, que incluyen la ecuación de la posición y la de la velocidad, pero no la de la aceleración ya que esta es nula en el MRU. Se ilustra cómo la posición del cuerpo varía con el tiempo, y se utiliza un ejemplo con una simulación en GeoGebra para visualizar el movimiento y cómo las ecuaciones se relacionan con la posición inicial y la velocidad del cuerpo.
🔄 Variación de la posición y velocidad inicial
El tercer párrafo explora cómo la posición inicial y la velocidad inicial afectan el movimiento rectilíneo uniforme de un cuerpo. Se utiliza un programa con sliders para variar estos valores y observar su efecto en la posición del cuerpo a lo largo del tiempo. Se destaca que la velocidad en el MRU es constante y su magnitud, representada por la longitud de una flecha en un diagrama vectorial, indica la rapidez del movimiento. Además, se muestra cómo la dirección de la velocidad, que es también constante en el MRU, determina la dirección del movimiento del cuerpo.
🔁 Movimiento rectilíneo con velocidad negativa
En el último párrafo, se examina el movimiento rectilíneo uniforme con una velocidad negativa. Se muestra que, aunque la dirección del movimiento cambia (de positiva a negativa), la magnitud de la velocidad y la cantidad de espacio recorrido en un tiempo dado permanecen iguales. Se ilustra que, a pesar de que la dirección es opuesta, el cuerpo sigue moviendose a una velocidad constante, lo que se manifiesta en una flecha de mayor longitud en el diagrama vectorial cuando la velocidad es más alta. Se concluye que, independientemente de la dirección, la cantidad de espacio recorrido en un tiempo específico es proporcional a la magnitud de la velocidad.
Mindmap
Keywords
💡Movimiento
💡Sistema de Referencia
💡Velocidad
💡Aceleración
💡Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)
💡Ecuaciones del Movimiento
💡Posición Relativa
💡Vectores
💡GeoGebra
💡Direccionalidad
💡Tiempo
Highlights
El movimiento es el cambio de posición relativo de un objeto con respecto a un sistema de referencia.
Para medir el movimiento, se requiere un sistema de referencia, información cinemática y ecuaciones del movimiento.
El movimiento es relativo y depende de quién lo está observando.
Se hace hincapié en la importancia de graficar los sistemas de referencia para resolver problemas.
Las variables cinemáticas, como la aceleración y la velocidad, son magnitudes vectoriales con dirección y magnitud.
La aceleración mide el cambio de velocidad, mientras que la velocidad mide el cambio de posición o distancia.
Las ecuaciones del movimiento describen la relación entre parámetros para analizar el movimiento de un cuerpo.
El movimiento rectilíneo uniforme implica un cuerpo que se mueve en línea recta a velocidad constante.
Las ecuaciones para el movimiento rectilíneo uniforme son la de la posición y la de la velocidad, con aceleración cero.
La posición relativa del cuerpo se calcula como la posición inicial más el producto de la velocidad inicial por el tiempo.
La simulación en GeoGebra permite visualizar y variar los valores de posición inicial y velocidad inicial.
La dirección y magnitud de la velocidad vectorial determinan la dirección y rapidez del movimiento.
En el movimiento rectilíneo uniforme, la velocidad es constante y no cambia a lo largo del tiempo.
Una velocidad negativa indica un movimiento en dirección opuesta, pero la cantidad de espacio recorrido es el mismo.
La longitud de la flecha en las representaciones vectoriales indica la magnitud de la velocidad.
El movimiento rectilíneo uniforme se caracteriza por una velocidad constante en magnitud y dirección.
Las ecuaciones y conceptos presentados son fundamentales para entender y resolver problemas de movimiento.
Transcripts
Bueno ahora si vamos a empezar con el
con el videito de repaso que les había
prometido para la prueba de esta semana
y pues bueno vamos a
empezar vamos a empezar desde el
principio y bueno la mayoría de estas
cosas las hemos visto en clase así que
no me voy a detener a desarrollar cada
concepto y tema de forma extensa como ya
lo hicimos sino que vamos a hacer un
abordaje general de
todo entonces en clase Estuvimos viendo
vamos a empezar Qué es el movimiento
habíamos dicho que el movimiento es el
cambio de posición relativo el cambio de
posición de un objeto relativo a un
sistema de referencia entonces habíamos
dicho
que principalmente íbamos a necesitar
tres cosas para poder nosotros medir o
decir que un objeto se está moviendo
entonces Esa primera cosa iba a ser un
sistema de referencia
y esto Qué
significa qué significa Pues que el
movimiento sea relativo supongamos que
tenemos dos sistemas de referencia que
es lo que nosotros normalmente
planteamos en la pizarra como planos
cartesianos y les voy a dar el ejemplo
pues creo yo que mejor representa esto
representa la naturaleza relativa del
movimiento y es que si nosotros tenemos
este sistema diferencia que lo vamos a
llamar sistema uno y este que va a ser
el sistema dos si nosotros tenemos un
objeto que se está moviendo
eh digamos esta pelota se está moviendo
en esta dirección con una velocidad la
que
sea si esta pelota se está moviendo en
esta dirección quiere decir que esta
pelota en el primer momento va a estar
acá luego va a estar acá y luego va a
estar acá y así al infinito tu
Entonces si el movimiento es relativo
Eso quiere decir que para este
observador digamos que aquí hay una
personita que está viendo a esta
pelota esta persona va a decir que la
pelota se está
alejando ahora si aquí hay otra
personita en el momento en el que la
pelota se está trasladando desde acá
hasta acá esta persona it va a decir que
la pelota se está acercando a
él en términos de los que nos compete a
nosotros Nosotros sabemos que ambas
personas están diciendo la verdad porque
en efecto para esa persona la pelota se
está alejando Y para esta persona la
pelota se está acercando eso significa
que el movimiento sea relativo lo que
quiere decir que depende de quién lo
está observando Y esto es fundamental
para que podamos resolver problemas y
entender eh la eh ciertos situaciones de
objetos moviendose entonces por eso yo
hago mucha insistencia en que cada vez
que estén trabajando un problema hagan
la Gráfica
de de los sistemas de referencia Es
decir desde dónde estoy midiendo el
movimiento de dicho objeto y los
momentos en los que medí es decir el
momento inicial y el momento en el que
inicia a moverse y el momento en el que
termina y eso pues lo Vamos a abordar un
poco más
adelante segundo qué otra cosa necesito
yo para poder medir o hablar de
movimiento Entonces vamos nosotros
habíamos llegado al acuerdo de que eh
información o variables variables
cinemáticas cierta información sobre
cómo se mueve ese cuerpo porque nosotros
en la naturaleza llegamos a observar que
los distintos cuerpos se mueven de
distintas formas entonces hay una serie
de variables o de parámetros que nos
permiten a nosotros saber cómo se mueven
los cuerpos que son cosas que ya
conocemos como la
aceleración
eh la
velocidad y estas cuestiones ahora
ustedes de sobra ya saben que estas son
magnitudes vectoriales lo que quiere
decir que además de solo
tener
eh una magnitud También tienen una
dirección y bueno eso lo vamos a ver más
adelante pero es algo que ustedes ya
saben de esora es algo en lo que he
hecho mucho énfasis y
insistencia Entonces ya saben que la
aceleración mide Cómo cambia la
velocidad de un cuerpo la velocidad mide
Cómo cambia
eh la posición o la distancia recorrida
de un cuerpo y así Y por último Qué es
la última cosa que nosotros necesitamos
para poder hablar de movimiento para
poder Describir el movimiento de un
cuerpo que es lo que pretende la
cinemática las ecuaciones del
movimiento del
movimiento
Entonces vamos a hacer un un recorrido
general primero
necesitamos quién está viendo o quién
está escribiendo el movimiento de ese
cuerpo porque el movimiento es relativo
o se segundo cierta información sobre el
movimiento de ese cuerpo ciertos
parámetros ciertas variables que a
nosotros nos permiten analizar y
entender cómo se mueve un cuerpo y luego
las ecuaciones del movimiento que nos
dicen o básicamente determinan la
relación que existe entre estas
distintas parámetros
no entonces según el movimiento que
estemos estudiando Hasta ahora hemos
visto el movimiento rectilíneo uniforme
y el movimiento rectilíneo uniformemente
variado entonces cada uno de estos
movimientos tienen sus ecuaciones
características que las Vamos a abordar
ahorita entonces vamos a empezar con el
mru el movimiento rectilíneo uniforme
Eh así de forma rápida vamos a decir que
el movimiento rectilíneo uniforme es el
movimiento de aquel cuerpo que se mueve
en línea recta a velocidad constante Eso
quiere decir que ni su dirección ni su
rapidez van a cambiar
entonces Cuáles son las ecuaciones del
movimiento de este tipo de movimiento
específico pues vamos a tener dos
normalmente siempre son tres son la de
la posición
relativa la de la velocidad y la de la
aceleración pero como en este caso un
movimiento rectilíneo uniforme tiene
aceleración cero porque su velocidad no
cambia Pues a pesar de est de que esta
ecuación existe Es decir cer0 y le pongo
cero vectorial porque sabemos que los
vectores tienen tres dimensiones las
tres dimensiones espaciales que es algo
que ustedes ya saben
Eh entonces las ecuaciones del
movimiento van vamos a decir que son dos
que van a ser la de la velocidad y la de
la posición la de la velocidad va a ser
pues que la velocidad va a ser
constante es decir va a tener un valor
fijo ya sea el que sea y la ecuación
principal va a ser la de la posición Qué
va
ser la posición relativa del cuerpo al
sistema de referencia va a ser igual a
la su posición inicial más Cómo cambia
esa posición que va a estar relacionada
a su velocidad inicial por el tiempo
ahora yo sé que si ustedes lo ven esto
así tal cual no lo van a entender y y
normal pero vamos a ponerle nombre y
vamos a desglosar que nos dice esta
ecuación
ahorita se les voy a plantear aquí de
forma un poquito rudimentaria con esto
pero ya lo vamos a ver más claro
entonces este valor nos va a decir si
nosotros tenemos que nuestro sistema de
referencia es
este Nosotros sabemos que este punto se
llama el origen que es
00 si si nosotros nos desplazamos en
esta dirección es el eje x positivo Eso
quiere decir que
aquí va a ser 1 2 3 4 y este es el eje x
negativo va a ser
men1 -1 -2 -3 y así entonces si
digamos yo les doy que esta es la
ecuación de un cuerpo que
es 2 más e1
por t esto qué quiere decir que ese
cuerpo la posición inicial de ese cuerpo
va a ser en dos Eso quiere decir que el
cuerpo va a iniciar su movimiento
Acá luego que su velocidad inicial es
uno positiva lo que quiere decir que se
va a desplazar en esta
dirección a 1 m por
segundo lo que quiere decir que conforme
van pasando los segundos el cuerpo va a
estar luego acá luego acá y así
sucesivamente hasta el infinito a
velocidad constante Ahora Bueno ahora
vamos a ver esto que está acá de una
forma mucho más clara eh con una
simulación en
geogebra Entonces si nos fijamos bien eh
esta ecuación que tenemos planteada acá
esta que diga la tenemos exactamente acá
y es que la posición Bueno aquí tiene
fdt por cosas del programa pero la
posición relativa del cuerpo respecto al
sistema de
referencia va a ser igual a su posición
inicial más Cómo cambia esa posición
respecto al
tiempo Y eso qué quiere decir entonces
aquí tenemos los valores que vamos a
darle a la posición inicial y a la
velocidad inicial lo pongo así a modo de
sliders para poder variarlo y que vean
lo que estaba diciendo y es si la
posición inicial varía eso quiere decir
que cuando han pasado cer segundos este
parámetro a nos va a decir la cantidad
de segundos que han pasado vamos a ir de
c a 10 segundos Entonces si se fijan
bien si yo pongo el valor de la posición
inicial en cero eh vamos a a fijarnos
en este punto el punto a va a ser el
punto que describe el movimiento si se
fijan nita no está centrada porque me
costó no pude centrarla Pues en el
programa pero
centrémonos en este punto que va a ser
el que va a escribir el movimiento de
nita entonces si yo coloco la posición
inicial en cero si se fijan bien va a
estar en el origen del sistema de
coordenadas el punto a conforme voy
variando la posición inicial del cuerpo
cuando han pasado c
segundos pues cu al ser -1 va se va -1
al ser 5 pues se va 5 se va hasta allá y
así sucesivamente entonces este
parámetro de la ecuación me va a decir
la posición inicial del
cuerpo luego Recuerden que estamos
estudiando el caso del movimiento
rectilíneo uniforme lo que quiere decir
que la velocidad siempre va a ser la
misma Entonces ya sabemos de sobra de
cuando estudiamos vectores que el los
vectores tienen dirección magnitud y
sentido y que la magnitud del vector
está dada por la longitud de la flecha
entonces entre más grande sea la flecha
mayor va a ser la velocidad en este caso
y la dirección también es fundamental si
en este caso este vector está apuntando
en esta dirección Eso quiere decir que
nita va a empezar a moverse en esta
dirección y entre más grande sea la
flecha más rápido se va a mover En esa
dirección y si se fijan bien con este
parámetro voy a variar el valor de la
tanto el valor como la dirección de la
velocidad inicial en este caso que va a
ser la misma má siempre porque es
movimiento rectilínea uniforme y en el
movimiento rectilínea uniforme la
velocidad no cambia lo que lo que quiere
decir que la velocidad inicial va a ser
la misma velocidad en todo el movimiento
Entonces si esto me variaba la posición
inicial Esto va a variar la velocidad
inicial entonces aquí tiene valor
positivo lo que quiere decir que va a
moverse en en la dirección de acá hacia
acá
entonces conforme nosotros vayamos
variando este vector va a ir variando la
velocidad de nita Entonces si lo lo
damos en uno y empezamos a hacer correr
el tiempo vamos a ver lo que sucede y es
lo que les dije si se fijan bien nita va
moviéndose a velocidad constante qué
cómo Nosotros sabemos que va moviendose
a velocidad constante la magnitud de la
flecha en ningún momento varía y la
dirección tampoco poco Eso quiere decir
que ella va a moverse infinitamente si
yo dejo pasar este tiempo hasta donde d
y vamos y ahí va
va y va a seguir entonces Este es un
movimiento rectilíneo uniforme ahora
vamos a reiniciar el tiempo ahora si yo
cambio el valor de la velocidad que siga
siendo positivo pero ahora mayor pues
emente se va a mover más rápido entonces
veamos que
suceda si se fijan va más rápido qué tan
más rápido pues el doble de rápido
porque inicialmente eraa uno ahora es
dos ahora lo vuelvo a reiniciar y vamos
a ponerle cinco para que se vea para que
se note mucho la diferencia y si se
fijan bien conforme nosotros cambiamos o
aumentamos la velocidad esto se refleja
a nivel vectorial en que la flecha es
mucho más larga
Entonces se nota que se mueve mucho más
rápido
y bueno para verlo ya en términos de
valores nos fijamos que cuando la
velocidad inicial cuando la velocidad
del cuerpo es de 5 Met por segundo
digamos cuando ha pasado un segundo se
movió 5 Met si la velocidad es dos
cuando pasó un segundo se movió
dos si la velocidad es tres cuando pasó
un segundo se movió TR Entonces si la
velocidad es 3 m segundo cuando pasa un
segundo se movió 3 m al ser 3 m por
segundo si pasan 2 segundos se va a
mover 6 m si pasan 3 segundos se va a
mover pues cuánto 9 m Ahora si la
velocidad es 2s al pasar un
segundo se movió 2 m al pasar 2
segundos Se movió 4 m el pasar 3
segundos Se movió 6 m entonces si se
comporta el movimiento rectilíneo
uniforme la velocidad siempre va a ser
constante tanto en dirección como en
magnitud ahora vamos a ver cómo se
comporta un cuerpo con velocidad
negativa si se fijan bien Lo único que
cambia es que ahora la dirección del
vector ya no va de acá para acá sino que
va de acá para acá y de nuevo la
longitud de la flecha me dice que la
magnitud O sea la longitud de la fecha
es la magnitud del vector es decir qué
tan rápido me voy a mover ahora si en
este caso nos
movíamos de acá para acá cuando la
velocidad es positiva nos vamos a mover
en el lado contrario entonces miremos
Qué
sucede y así
Va entonces lo único único que cambia es
la dirección del movimiento Pero va a
ser lo mismo si tenemos una velocidad de
-3 al pasar un segundo habremos avanzado
Ah no aquí
-3 al pasar un segundo habremos
avanzado pues vamos a ver
qué pasó un segundo y nos movimos tres
espacios pasaron 2 segundos y nos
movimos seis espacios Ahora lo único que
sucede es que como la velocidad es
negativo nos estamos moviendo en otra
dirección pero la cantidad de espacio
que nos movimos es la misma como que si
nos estuviéramos moviendo a
3 Met por segundo a los 2 segundos
cuando nuestra velocidad positiva es de
tres nos movimos seis y a los 2 segundos
a los a ver No aquí
no y a los 2 segundos cuando nuestra
velocidad es
pero tiene el mismo valor de tres nos
movimos la misma cantidad de distancia
es decir seis espacios pero en dirección
opuesta
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