Análisis gráfico del movimiento

 

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Solución de pos vs tiempo

Solución de velocidad vs t

Velocidad vs tiempo 1

Velocidad vs tiempo 2

 

Objetivos

 

Terminada la lección los estudiantes podrán:

 

  • Analizar gráficas del movimiento de los objetos.
  • Determinar la pendiente y el intercepto de una gráfica.
  • Determinar la ecuación de mejor ajuste de un conjunto de datos.
  • Explicar la importancia de la visualización de los datos.
  • Explicar las gráficas de posición vs tiempo y velocidad vs tiempo.

 

Visualización de los datos

 

Una gráfica bien construida nos muestra que "una imagen vale más que mil palabras".  Para que una gráfica sea útil, esta debe ser dibujada adecuadamente.  En esta sección desarrollaremos el uso de las gráficas para organizar los datos.  Las gráficas permiten una visualización inmediata de los datos.

 

Análisis de datos

 

Esta lección permitirá explicar la importancia del análisis de los datos. Para hacer un buen análisis del movimiento de los objetos es necesario estudiar gráficas de posición vs tiempo y de velocidad vs tiempo.

 

Cinemática

 

La rama de la física que estudia el movimiento de los objetos es llamada también cinemática. Más formalmente la cinemática es la descripción del movimiento. La cinemática estudia los conceptos de distancia, desplazamiento, posición, rapidez, velocidad y aceleración. Utiliza el análisis gráfico para tratar de explicar y describir ese movimiento. También incluye el concepto de tiempo y la razón a la que ocurre ese movimiento.

 

La descripción del movimiento

 

El analizar datos y describir el movimiento es algo que puede llegar a ser cotidiano. A menudo vemos en la autopista y carreteras los rotulos en los que se limita la rapidez de los vehículos. El auto posee un marcador de la rapidez y en muchas ocasiones una brújula que identifica la dirección del movimiento. Este tipo de situaciones limita nuestro movimiento y permite describirlo utilizando las mismas cantidades que se utilizan en física. Esto nos lleva a pensar que debemos ser cuidadosos con la forma en que nos movemos en el mundo que nos rodea y las razones a las que el evento ocurre con relación al tiempo nos pemite entender cuán rápido es ese movimiento.

 

Tiempo de reacción 

 

Una de las destrezas más importantes que hay que desarrollar al manejar un auto es el no frenar o acelerar inmediatamente y poner en peligro a las personas.  Ningún auto puede detenerse inmediatamente y cuanto más rápido viaje mayor distancia recorrerá.  Algunos manuales de conducir muestran también que la distancia que recorre un auto desde el momento en que aplicas los frenos hasta que el auto frena completamente.  A este tiempo se le llama tiempo de reacción.

 

Estrategias para resolver problemas de gráficas

 

Usa los siguientes pasos para trazar gráficas lineales a partir de tablas de datos:

 

  1. Identifica las variables dependiente e independiente en tus datos.  La variable independiente se traza en el eje horizontal, eje x.  La variable dependiente se traza en el eje vertical, eje y.                          
    Imagen:  Nap Smith, flickr.com
  2. Determina el rango de la variable independiente que se va a trazar.
  3. Decide si el origen (0,0) es un punto de datos válidos.
  4. Disemina los datos tanto como sea posible.  haz que cada división en el papel de gráficas corresponda a una unidad adecuada.
  5. Numera y marca el eje horizontal.
  6. Repite los pasos 2-5 para la variable dependiente.
  7. Marca los puntos de datos en la gráfica.
  8. Dibuja la mejor linea recta o curva uniforme que pase a través de tantos puntos de datos como sea posible.  No uses una serie de segmentos de linea recta para conectar los puntos.
  9. Asigna a la gráfica un título que indique claramente lo que ésta representa.

 

 

Sistema coordenado

 

Un sistema de coordenadas utilizado convenientemente es el plano cartesiano; también conocido como sistema de coordenadas rectangulares. En dos dimensiones, al describir la posición de un objeto en el plano se hace con dos coordenadas (x,y). Por convencionalismos se ha adoptado que el eje horizontal sea el eje X y el eje vertical, sea el eje Y.

 

El origen

 

El punto donde ambos ejes se intersecan se conoce como el origen. A la derecha del origen, X es positivo y negativo en sentido contrario. En el caso del eje vertical, los positivos son hacia arriba del origen y los negativos hacia abajo. Este convencionalismo ha sido adoptado como el estándar, pero nada obliga a que tenga que ser así. En ocasiones, hay que definir el plano de forma distinta, en ese caso hay que ser consistente con la definición para no cometer errores. Podemos hacer un análisis de la gráfica en la que podamos buscar la pendiente.

 

 

Distancia y desplazamiento


Cuando un objeto está en reposo la posición no cambia; no así cuando está en movimiento. Para comenzar a describir el movimiento de un objeto utilizaremos dos conceptos básicos: la distancia y el desplazamiento.

 

 

 

 

 

Para citar esta página:

Sepúlveda, E. (2016, mayo). Fricción. Recuperado de Física en Línea: http://www.fisicaenlinea.com/03analisis/analisis.html

 

3 May, 2016

elba@fisicaenlinea.com