marco teórico laboratorio n°2

7/17/2019 Marco teórico laboratorio N°2

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Marco teórico:

Movimiento rectilíneo uniforme

El comportamiento de todo lo que observamos en la naturaleza, incluso aquello

que se encuentra fuera de nuestro planeta, tiene asociado algún tipo de

movimiento. El estudio del movimiento, de sus causas y efectos es lo que hace a

la física unos de los meores puntos de vistas científicos para analizar y predecir

cada uno de estos fenómenos.

Cinemática

!a cinem"tica es aquella parte de la física que estudia los movimientos, sin

atender a las causas que los originan.

#ara abordar los conceptos cinem"ticas generales se hace necesario definir una

serie de elementos físicos fundamentales.

Posición: $e denomina posición de un punto # con respecto a algún sistema de

referencia específico, al vector que abarca desde el origen de ese sistema de

coordenadas hasta el punto #.

Un cuerpo: %orresponde a una partícula o punto material cuando sus

dimensiones y orientación en el espacio son despreciables para la descripción

particular del fenómeno que se analizar".

Trayectoria: todo cuerpo que manifiesta movimiento, independiente del sistema

de referencia utilizado, describe una trayectoria.

Camino recorrido: es la distancia total recorrida por un cuerpo a lo largo de su

trayectoria. Esto parte desde el punto inicial al punto final. %orresponde a unamagnitud escalar.



Itinerario: Es la descripción del movimientos, que indica la posición de un cuerpo

respecto al tiempo. &esde el punto de vista cinem"tica, se define como ecuación

de itinerario a la e'presión matem"tica que representa la posición instant"nea del

cuerpo.

Posición inicial (r i): %orresponde al vector comprendido entre el origen del

sistema de referencia y el punto de partida del cuerpo. !a posición inicial es el

vector que indica donde se inicio el movimiento.

Posición final (r f ): Es el vector comprendido entre el origen de un sistema de

coordenadas y el punto de llegada de un cuerpo. !a posición final es el vector que

indica el punto hasta el cual llego el cuerpo.

Desplazamiento (d): es el vector que abarca desde el punto de partida del cuerpo

a su punto de llegada. Este vector indica el cambio de posición del cuerpo entre

los puntos inicial y final de su movimiento, independientemente de la trayectoria

utilizada.

& * r f + r i *



Velocidad y rapidez

Velocidad media: $e define velocidad media al cuociente entre el desplazamiento

efectuado por un cuerpo y en tiempo empleado en realizarlo.

!a velocidad media de un vector, pues proveniente de la división del vector d por

el escalar ∆ t . #or lo tanto, su dirección y sentido son los mismos que los del

vector desplazamiento.

celeración y aceleración media

$e entiende por aceleración a una magnitud vectorial que indica la variación de la

velocidad de un móvil en el tiempo esta variación puede ser en magnitud,

dirección y-o sentido.

celeración media: Es el cuocioente entre la variación del vector de velocidad y

el tiempo que el cuerpo emplea en ello. Equivalentemente corresponde al cambio

de velocidad e'perimentado por unidad de tiempo.



Movimiento rectilíneo

curre cuando el cuerpo o móvil se mueve a lo largo de una línea recta, esto

quiere decir que es un Movimiento unidimensional.

Movimiento rectilíneo uniforme !M"U#

El movimiento rectilíneo que se desarrolla con su velocidad constante (tanto en

magnitud como en dirección y sentido) se denomina movimiento rectilíneo

uniforme (M/0), con lo cual la aceleración es nula.

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado !M"U#

$i un móvil describe una trayectoria y va aumentando uniformemente, su

velocidad en el tiempo se dice que manifiesta un movimiento rectilíneo acelerado.

$e aceleración es constante en magnitud y sentido (mismo signo). #or lo tanto,

tiene igual sentido y dirección que su vector velocidad.

#or tratarse de magnitudes vectoriales, la posición, velocidad y aceleración est"n

asociadas a sistemas de referencias arbitrarias, lo que genera la adopción de

signos para estas magnitudes, dependiendo de la dirección y sentido del sistema

de coordenadas al cual estar"n referidas.



$uerza y Movimiento

1quella parte de la física que se encarga de analizar la causa de los movimientos

corresponde a la din"mica. 0na vez conocido el origen del movimiento, a trav2s

de la din"mica se puede determinar cómo se desarrollar" describi2ndolo por

medio de la cinem"tica.

$uerzas y masa

3uerza: Es la interacción entre dos o m"s cuerpos que pueden causar el cambio

de su movimiento. 3uerzas constantes dan origen a cambios progresivos del

movimiento de un cuerpo o partícula en el tiempo.

Masa inercial: Es la relación que e'iste entre la fuerza aplicada en un cuerpo y la

aceleración adquirida por este. Es decir:

Masa gravitatoria: es la relación que e'iste entre el peso de un cuerpo y la

aceleración de gravedad. Es decir:

F= M x

M=



%eyes de ne&ton

4saac 5e6ton (789+7;;)

3ísico, matem"tico, astrónomo ingles. %reo el c"lculo infinitesimal y polemizó con

!eibniz sobre la prioridad del descubrimiento. 3ue profesor de óptica en la

universidad de %ambridge. &escubrió la composición de la luz. 1 2l se le debe

tambi2n la e'posición de la teoría sobre la gravedad universal. 3ue socio y

presidente de la /oyal $ociety y socio e'tranero de la 1cademia des sciences de

parís.

$ir 4saac ne6ton formulo en 7<=8 las tres leyes sobre la &in"mica, las cuales

permitieron determinar cómo ser" el movimiento a partir de las causas que lo

originaron.

Primera ley de 'e&ton !%ey de inercia#

Establece que >todo cuerpo en reposo tiende a seguir en reposo, así como todo

cuerpo en movimiento tiende a seguir un movimiento uniforme y rectilíneo a

menos que una fuerza e'terna lo saque de ese estado?.

&e esto se desprende la condición de equilibrio de traslación: si la suma de lasfuerzas e'ternas que actúan sobre un cuerpo es cero, el cuerpo est" em reposo o

tiene movimiento uniforme y rectilíneo:



(e)unda ley de 'e&ton !%ey fundamental de la dinámica#

>$i sobre un cuerpo actúa una fuerza neta, 2ste adquiere una aceleración que es

proporcional a dicha fuerza, e inversamente proporcional a la masa inicial del

cuerpo?.

&onde 3: fuerza neta M: masa inicial del cuerpo 1: aceleración

(e)unda ley de 'e&ton !Principio de acción y reacción#

>$i sobre un cierto cuerpo se est" eerciendo una fuerza (3 1@) entonces este

cuerpo eerce una fuerza (3@1), de igual magnitud sobre el agente pero de sentido

opuesto?.



Dia)rama de cuerpo li*re

El diagrama de cuerpo libre (&%!) corresponde a una herramienta en la que se

analiza al cuerpo o partícula como elemento >din"micamente aislado?. #ara esto

se deben representar consecuentemente las fuerzas que actúan sobre el cuerpo

en la situación real.

Peso: !a masa ABgC es la medida de cu"nta materia hay en un obeto. El peso A5C

es la medida de qu2 tanta fuerza eerce la gravedad sobre un obeto. !a fuerza

peso siempre est" dirigida hacia el suelo.

'ormal: !a fuerza normal es una fuerza de reacción a la que eerce un cuerpo al

estar en contacto con una superficie. $iempre es perpendicular a la superficie de

contacto y dirigida hacia fuera.

Tensión: Es la fuerza transmitida a trav2s de una cuerda ine'tensible y de masa

despreciable eercida por un cuerpo ligada a ella. $e representa por un vector

dirigido a lo largo de ella.

P + m ,



$uerza de roce !fricción o rozamiento $r #

$i aplicamos cierta fuerza a un obeto apoyado sobre una superficie de acuerdo

con la primera ley de 5e6ton ete obeto debería adquirir un movimiento rectilíneo

uniforme una vez cesada la fuerza. $in embargo, en la parte pr"ctica lo que

realmente ocurre es que el cuerpo comienza a decrecer cada vez m"s su

velocidad hasta detenerse.

$i analizamos esta situación desde el punto de vista din"mico, al e'istir variación

de velocidad en el tiempo e'istir" aceleración. &e acuerdo con la segunda ley de

5e6ton, esta aceleración asociada a la masa del cuerpo implica entonces una

fuerza de reacción al movimiento, es decir, una 3uerza de 3ricción o de

/ozamiento.

3r est"tico $r $r cin-tico

1ctúa cuando el cuerpo esta 1ctúa cuando el cuerpo est"

en reposo. en movimiento.

3B * DB 53s * Ds 5



Incertidum*re

En una serie de lecturas sobre una misma dimensión constante, la ine'actitud o

incertidumbre es la diferencia entre los valores m"'imo y mínimo obtenidos.

.rror *soluto

El error absoluto es la diferencia entre el valor leído y el valor convencionalmente

verdadero correspondiente

.rror "elativo

El error relativo es la razón del error absoluto y el valor convencionalmente

verdadero

%omo el error absoluto es igual a la lectura menos el valor convencionalmente

verdadero, entonces:

%on frecuencia, el error relativo se e'presa como un porcentae de error,

multiplic"ndolo por cien:

Error relativo * .rror a*soluto / valor convencionalmente verdadero



En función de la naturaleza del error podemos definir dos tipos de error según el

valor asociado a medidas directas:

.rrores sistemáticos: $on debidos a problemas en el funcionamiento de los

aparatos de medida o al hecho de que al introducir el aparato de medida en elsistema, 2ste se altera y se modifica, por lo tanto, la magnitud que deseamos

medir cambia su valor. 5ormalmente actúan en el mismo sentido.

.rrores accidentales: $on debidos a causas imponderables que alteran

aleatoriamente las medidas. 1l producirse aleatoriamente las medidas se

distribuyen alrededor del valor real, por lo que un tratamiento estadístico permite

estimar su valor.



Coeficiente de correlación lineal

El coeficiente de correlación lineal mide el grado de intensidad de esta posible

relación entre las variables. Este coeficiente se aplica cuando la relación que

puede e'istir entre las variables es lineal (es decir, si represent"ramos en ungr"fico los pares de valores de las dos variables la nube de puntos se apro'imaría

a una recta). 5o obstante, puede que e'ista una relación que no sea lineal, sino

e'ponencial, parabólica, etc.

.l coeficiente de correlación lineal se calcula aplicando la si)uiente fórmula:

!os valores que puede tomar el coeficiente de correlación FrF son: +7 G r G 7

(i 0r0 1 2, la correlación lineal es positiva (si sube el valor de una variable sube el

de la otra). !a correlación es tanto m"s fuerte cuanto m"s se apro'ime a 7.

(i 0r0 3 2, la correlación lineal es negativa (si sube el valor de una variable

disminuye el de la otra). !a correlación negativa es tanto m"s fuerte cuanto m"s

se apro'ime a +7.

(i 0r0 + 2, no e'iste correlación lineal entre las variables. 1unque podría e'istir

otro tipo de correlación (parabólica, e'ponencial, etc.)

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