Tuesday, 12 December 2017
Desplazamiento de una partícula

Desplazamiento de una partícula

Toda partícula ocupa un lugar en el espacio tiempo, este puede variar al evolucionar el tiempo. El conjunto de puntos que ocupa una partícula describe la trayectoria de la misma. Desde el punto de vista de la mecánica clásica el primer de observación (en tiempo inicial) y el punto que ocupa un tiempo después demarca el desplazamiento. Este es representado por un vector que parte de la posición inicial a la final sin importar su trayectoria.

Desplazameinto


Desplazamiento en una dimensión

Un objeto puede moverse a lo largo de una línea recta ocupando diferentes posiciones al transcurrir el tiempo. Puede moverse hacia adelante, luego hacia atrás, posteriormente hacia adelante, etc. Para lograr guardar su comportamiento (posiciones en el tiempo), se realiza una gráfica en dos dimensiones, donde el eje vertical corresponde a la posición  y el eje horizontal al tiempo. El eje de la posición puede contener valores positivo así como negativos. En el caso del eje horizontal solamente valores positivos, los cuales corresponden a tiempos medidos a partir del instante en que el observador empezó a identificar las posiciones de la partícula.

Eje tiempo


El desplazamiento de una partícula cuando se mueve a lo largo de una línea se calcula como posición final menos la inicial. Para dicho cálculo se debe respetar el signo de la posición. Valores negativos en la posición de un objeto, indican que el objeto se encuentra atrás del observador o bien debajo del observador. Valores positivos indican posiciones adelante del observador o bien hacia atrás del mismo.



Ejercicio:

Un objeto se mueve como se muestra en la figura.


Posición vrs tiempo

Determinar el desplazamiento para los siguientes intervalos:
a)  t = ] 0, 5 s[
b) t= ] 5, 15 s[
c) t = ] 0, 20 s[
d) Además calcule el recorrido total realilzado durante esos 20 s.
Solución:
a)
xinicial =  10 m
xfinal = 30 m

Δ X = xfinal - xinicial

Δ X = 30 - 10 = 20m


Respuesta: El desplazamiento para el intervalo de t = ]0,5s[ es 20m hacia adelante.

 b)
xinicial = 30 m
xfinal = 30 m
Δ X = 30 - 30  = 0m
Respuesta: El objeto no realiza desplazamiento en el intervalo de t = [5,15s].

c)
Xinicial = 10 m
xfinal = - 30 m

Δ X = -30 -10 = - 40 m

Respuesta: El desplazamiento para el intervalo de t = ]0,20 s[ fue de 40 m hacia atrás.

d) Para calcular el recorrido sume todas las distancias recorridas, sin importar si fue hacia adelante o  hacia atrás.

Recorrido = [|30 -10 | +  | 30 -0| + | 0 - 30 | + | -30 -30| ] m
Recorrido = 140 m


Respuesta: El recorrido total realizado en los 20 s es de 140 m.

 

Nota: El recorrido es una cantidad escalar positiva medida en metros, se calcula como la suma de todas las distancias desplazadas, sin importar el sentido del movimiento.

 

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