Análisis gráfico del movimiento
Objetivos
Terminada la lección los estudiantes podrán:
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:
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.
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31 August, 2018
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