Tópico generativo: ¿Qué ocurre con las coordenadas en el tiempo y en el espacio?

Tópico generativo: ¿Qué ocurre con las coordenadas en el tiempo y en el espacio?

Desempeño Preliminar: Reconocer los diferentes tipos de movimiento verticales y sus diversas aplicaciones.

• Realizar lectura en los libros de la zona (para trabajo grupal(, en la fuente de su elección (para posterior investigación individual), y en las de la Guía de trabajo 1 y 2, proporcionada por el profesor, para plenarias generales, de los siguientes temas:

Movimiento Vertical

Vamos a estudiar otro tipo de movimiento en la cinemática. La cinemática del movimiento considera los cuerpos como partículas que no tienen masa. En este caso vamos a estudiar el movimiento vertical en la superficie de la tierra. Sabemos que todo cuerpo que se encuentra en la superficie de la tierra está experimentando una atracción gravitacional hacia el centro de él, que desde la superficie se ve vertical. Entonces cualquier movimiento vertical sobre la superficie de la tierra estará sometido a esto y podrá moldearse como un movimiento uniformemente acelerado, debido a que la aceleración que experimentan los cuerpos siempre es la que es debida a la gravedad. Recordemos del movimiento uniformemente acelerado (M.U.A.) la fórmula de velocidad, posición horizontal y la ecuación auxiliar.

En el movimiento de caída libre las ecuaciones son muy similares, con la variación de que la aceleración es igual a la aceleración de la gravedad en la tierra que es igual a g=9,8m/s^2. En la caída libre la Velocidad en “y” es igual a la velocidad inicial menos la gravedad por el tiempo (Vy= Vo-gt). Recordemos que tomamos la gravedad negativa cuando nuestro sistema de referencia está dirigido hacia arriba. Continuando, como estamos en el eje vertical, las alturas o distancias se van a señalar con la letra “y” (Y-Yo= Vot- (gt^2)/2). 

Estas ecuaciones son muy útiles para modelar un movimiento vertical. En el video se resuelven varios ejemplos para mostrar cómo modelar el movimiento vertical, partiendo de unas condiciones dadas.

[pic 1]

[pic 2]

Lanzamiento Vertical

El lanzamiento vertical es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v) en el que se lanza un cuerpo verticalmente con cierta velocidad inicial desde cierta altura y no encuentra resistencia alguna en su camino.

Para el lanzamiento vertical nos encontramos con que [pic 3] es positiva, y así se mantendrá aun cuando su módulo llegue a valer cero. Esto ocurrirá en el punto más alto de la trayectoria, en el cual la [pic 4], pues pasará de valores positivos a negativos. En ese punto de la altura máxima, el móvil se encontrará parado durante un instante, después del cual comenzará caer. Durante todo el movimiento la aceleración que sufrirá la partícula será la de la gravedad, la cual siempre tiene el mismo sentido, hacia abajo y, por convenio, negativo.

[pic 5]

[pic 6]

La representación gráfica del movimiento será:

[pic 7]

Caída Libre

La caída libre es un caso particular del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en el cual la aceleración es[pic 8] siendo [pic 9]

En consecuencia, las ecuaciones del movimiento serán:

Para el caso de la caída libre, la velocidad inicial es cero; la propia frase lo indica: se deja caer el cuerpo en caída libre.

[pic 10] como [pic 11], queda [pic 12]

Por otra parte, para el espacio, o altura a la que se encuentra el cuerpo:

[pic 13]

[pic 14]

La representación gráfica del movimiento será:

[pic 15]

El concepto es aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción des aceleradora de la gravedad, como un disparo vertical; o a cualquier objeto (satélites naturales o artificiales, planetas, etc.) en órbita alrededor de un cuerpo celeste.

Gravedad

La gravedad es una de las cuatro interacciones fundamentales. Origina la aceleración que experimenta un cuerpo físico en las cercanías de un objeto astronómico. También se denomina interacción gravitatoria o gravitación.

Por efecto de la gravedad tenemos la sensación de peso. Si estamos situados en las proximidades de un planeta, experimentamos una aceleración dirigida hacia la zona central de dicho planeta —si no estamos sometidos al efecto de otras fuerzas—. En la superficie de la Tierra, la aceleración originada por la gravedad es 9.81 m/s², aproximadamente.

Albert Einstein demostró que: «Dicha fuerza es una ilusión, un efecto de la geometría del espacio-tiempo. La Tierra deforma el espacio-tiempo de nuestro entorno, de manera que el propio espacio nos empuja hacia el suelo».1 Aunque puede representarse como un campo tensorial de fuerzas ficticias.

La gravedad tiene características atractivas, mientras que la denominada energía oscura tendría características de fuerza gravitacional repulsiva, causando la acelerada expansión del universo.[pic 16]

La gravedad tiene características atractivas, mientras que la denominada energía oscura tendría características de fuerza gravitacional repulsiva causando la acelerada expansión del universo.

Los valores de la gravedad son:

• g=9.8 m/s²     Sistema Internacional
• g=980 cm/s²   C.G.S
• g=32.16 ft/s²  Sistema Inglés

(¿Aceleración negativa?)

La respuesta es SÍ, ABSOLUTAMENTE SÍ, la gravedad puede ser negativa. El signo es un CONCEPTO RELATIVO, si YO defino que el sentido positivo es cuando apunta hacia arriba (referido al horizonte y trabajando en movimientos de caída libre o próximos a la superficie terrestre) que es cuando radialmente la dirección se aleja del centro de la tierra, entonces el que apunte hacia abajo, o hacia el centro de la tierra, la hace NEGATIVA. 

Esto es INDEPENDIENTE de que el módulo de la velocidad que se logran de un cuerpo que se acelera con g vaya aumentando (es decir, no necesariamente es negativa la aceleración cuando tiende a frenar un cuerpo, eso es otra convención). Sencillamente es negativa porque yo arbitrariamente definí que hacia arriba es positivo y hacia abajo es negativo. 

Ejemplo => caída libre o tiro vertical. 

Es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado por la gravedad (M.R.U.A.), entonces la aceleración es g ó -g según la convención que adopte. 

Velocidad de Impacto

Muchas veces utilizamos el término impacto como aquello que representa y describe la existencia de un cuerpo que golpea sobre otro cuerpo provocando deformaciones y / o alterando la forma inicial de los mismos al entrar en contacto

La capacidad de deformar, ya sea por estiramiento o compresión, denota la presencia de una

Fuerza. Por lo tanto si existe una fuerza presente, existe en definitiva una masa que se acelera o desacelera.

Debido a la fuerza gravitatoria, los cuerpos que son dejados caer desde una altura o aquellos que tienen que elevarse, están sujetos a la atracción que la masa terrestre ejerce sobre ellos

Por medio de la constante gravitacional que conocemos como fuerza de gravedad. Esta fuerza representa la aceleración que sufre una masa constante (por ejemplo la masa que compone nuestro cuerpo) y cuyo valor se aproxima a 9,81 m/s2.

Fuentes bibliográficas:

http://g-se.com/es/biomecanica/blog/fuerza-de-impacto

https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110908185642AA81GvH

https://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad

http://www.monografias.com/trabajos81/caida-libre/caida-libre.shtml

https://www.fisicalab.com/apartado/lanzamiento-vertical

https://aula.tareasplus.com/Juan-Camilo-Botero/Fisica-Clasica/Movimiento-vertical---Caida-libre

COMPENDIO TEORICO

Movimiento Vertical

Se describe el movimiento vertical de cuerpos afectados por la gravedad terrestre.

Vamos a estudiar otro tipo de movimiento en la cinemática. La cinemática del movimiento considera los cuerpos como partículas que no tienen masa. En este caso vamos a estudiar el movimiento vertical en la superficie de la tierra. Sabemos que todo cuerpo que se encuentra en la superficie de la tierra está experimentando una atracción gravitacional hacia el centro de él, que desde la superficie se ve vertical. Entonces cualquier movimiento vertical sobre la superficie de la tierra estará sometido a esto y podrá moldearse como un movimiento uniformemente acelerado, debido a que la aceleración que experimentan los cuerpos siempre es la que es debida a la gravedad. Recordemos del movimiento uniformemente acelerado (M.U.A.) la fórmula de velocidad, posición horizontal y la ecuación auxiliar.

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