Cinemática en una dimensión problemas y soluciones pdf
Podrías suponer que cuanto mayor sea la aceleración de, por ejemplo, un coche que se aleja de una señal de stop, mayor será el desplazamiento del coche en un tiempo determinado. Pero, no hemos desarrollado una ecuación específica que relacione la aceleración y el desplazamiento. En esta sección, veremos algunas ecuaciones convenientes para las relaciones cinemáticas, partiendo de las definiciones de desplazamiento, velocidad y aceleración. En primer lugar, investigaremos el movimiento de un solo objeto, llamado movimiento de un solo cuerpo. Luego investigamos el movimiento de dos objetos, llamados problemas de persecución de dos cuerpos.
Ahora hacemos la importante suposición de que la aceleración es constante. Esta suposición nos permite evitar el uso del cálculo para encontrar la aceleración instantánea. Dado que la aceleración es constante, las aceleraciones media e instantánea son iguales, es decir,
Así, podemos utilizar el símbolo a para la aceleración en todo momento. Asumir que la aceleración es constante no limita seriamente las situaciones que podemos estudiar ni degrada la precisión de nuestro tratamiento. Por un lado, la aceleración es constante en un gran número de situaciones. Además, en muchas otras situaciones podemos describir el movimiento con precisión suponiendo una aceleración constante igual a la aceleración media de ese movimiento. Por último, en el caso de un movimiento en el que la aceleración cambia drásticamente, como un coche que acelera hasta la velocidad máxima y luego frena hasta detenerse, el movimiento puede considerarse en partes separadas, cada una de las cuales tiene su propia aceleración constante.
Prueba de cinemática pdf
3. Las bacterias se mueven de un lado a otro utilizando sus flagelos (estructuras que parecen pequeñas colas). Se han observado velocidades de hasta μm/s (50×10^{-6}m/s). La distancia total recorrida por una bacteria es grande para su tamaño, mientras que su desplazamiento es pequeño. ¿A qué se debe esto?
11. Si divides la distancia total recorrida en un viaje en coche (determinada por el cuentakilómetros) por el tiempo del viaje, ¿estás calculando la velocidad media o la magnitud de la velocidad media? 21. ¿En qué circunstancias estas dos cantidades son iguales?
22. Supón que lanzas una piedra casi en línea recta hacia un cocotero en una palmera, y la piedra falla en la subida pero golpea el coco en la bajada. Sin tener en cuenta la resistencia del aire, ¿cómo se compara la velocidad de la piedra cuando golpea el coco en la bajada con la que habría tenido si hubiera golpeado el coco en la subida? ¿Es más probable que el coco se desprenda al subir o al bajar? Explica.
23. Si se lanza un objeto directamente hacia arriba y la resistencia del aire es despreciable, su velocidad cuando vuelve al punto de partida es la misma que cuando se soltó. Si la resistencia del aire no fuera despreciable, ¿cómo se compararía su velocidad al regresar con su velocidad inicial? ¿Cómo se vería afectada la altura máxima a la que se eleva?
Problemas de cinemática complicados
El estudio tiene como objetivo encontrar el enfoque utilizado por los estudiantes en la resolución de problemas de física con representaciones de símbolos y gráficos, y también averiguar el enfoque de los estudiantes en la resolución de cuestiones cualitativas y cuantitativas. Esto está relacionado con que los estudiantes que resuelven bien los problemas utilizan múltiples representaciones para resolverlos. Utilizan el enfoque cualitativo y cuantitativo en un problema de física. El tipo de investigación realizada para averiguar esto es descriptiva cuantitativa. En este estudio, los datos se obtuvieron mediante pruebas y entrevistas. Se plantean cuatro problemas de movimientos cinemáticos a estudiantes universitarios. El problema consiste en una representación gráfica y simbólica de problemas cualitativos y cuantitativos. El resultado muestra que el problema cuantitativo de representación gráfica y de símbolos, todos los estudiantes sólo resuelven el problema sin análisis cualitativo. Esto demuestra que en estos problemas todos los estudiantes se convierten en principiantes en la resolución de problemas. A diferencia de ello, el 84% de los estudiantes no sólo resuelven el problema cualitativo de física en los problemas de representación de símbolos con el enfoque cualitativo, sino también, resolvemos con el análisis cuantitativo. Por otro lado, sólo explican el problema de representaciones gráficas con descripciones
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Los conceptos de cinemática en física han sido modelados algebraicamente, gráficamente y con mapas de movimiento. Sin embargo, los investigadores han observado que, a pesar de las muchas representaciones disponibles, los estudiantes muestran una fuerte preferencia por resolver los problemas de cinemática algebraicamente. Se pidió a los estudiantes que resolvieran los problemas de cinemática utilizando exclusivamente representaciones gráficas antes de introducirles los métodos de solución algebraica. Los resultados indican que los estudiantes que recibieron el tratamiento eligieron los métodos gráficos para resolver los problemas de cinemática con más frecuencia, y demostraron mayores ganancias en la comprensión de los conceptos de cinemática en general que los estudiantes que no recibieron el tratamiento.
R. Culbertson, J. Archambault, T. Burch, M. Crofton y A. McClure, The Effects of Developing Kinematics Concepts Graphically Prior to Introducing Algebraic Problem Solving Techniques, Master, Arizona State University, 2008, <http://modeling.asu.edu/modeling/Kinematics-graphical08brief.pdf>.
Culbertson, R., Archambault, J., Burch, T., Crofton, M., & McClure, A. (2008, 1 de agosto). The Effects of Developing Kinematics Concepts Graphically Prior to Introducing Algebraic Problem Solving Techniques (Master, Arizona State University, 2008). Recuperado el 4 de agosto de 2022, de http://modeling.asu.edu/modeling/Kinematics-graphical08brief.pdf