Marcos de referencia, sistemas de coordenadas y movimiento relativos

1. Liceo Bicentenario Viña del Mar
FÍSICA
Prof. Paula Durán Ávila
1° medio 2013
Mecánica

2. Marco de referencia y sistema de coordenadas

3. Objetivo
Al finalizar el capítulo serás capaz de:
 Caracterizar y analizar movimientos relativos.
 Reconocer las diferencias entre marco de referencia y
sistema de coordenadas y de su utilidad para describir
el movimiento.

4. Marco de Referencia
 Corresponde a un cuerpo, sistema o lugar del espacio
desde el cual se puede describir la posición y el
movimiento de un cuerpo
 Factores:
 Punto de referencia u observador:
 Punto a partir del cual se consideran las distancias
 Sistema de eje de coordenadas
 Se sitúa en el punto de referencia y desde él se define la
posición de cualquier objeto o lugar
 Origen Temporal
 Corresponde al instante a partir del cual se mide el tiempo.

5. Sistema de Coordenadas
 Corresponde a un sistema numérico que se asocia al
marco de referencia para describir la posición de los
cuerpos. Puede ser de una, dos o tres dimensiones.
 Se considera en el origen al observador
 Sistema unidimensional:
r<0
r>0
O
Origen

6. Sistema dimensional o Plano
cartesiano.

7. Plano tridimensional

8. Ejercicio N°1
Ubique los siguientes
puntos en el sistema de
coordenadas
 A: X = 2, Y = 5
 B: X = -5, Y = 3
 C: X = 4, Y = -6
 D (-6,-6)
 E (3,-4)

9. Ejercicio N°2:
Ubique la posiciones:
 De Scooby
 De gato con botas
 De wall-e

10. Ejercicio N°3
 El esquema presenta la posición de los cuerpos en el
tiempo t
A) ¿Cuál es el marco de referencia utilizado?
B) Determinar la ubicación de las personas con respecto
al punto de referencia.

11. Ejercicio N°4
 Determinar la posición de los siguientes objetos de
acuerdo a sus coordenadas en los dos sistemas

12. Ejercicio N°5
 Tenemos dos marcos de
referencia distintos, en los que
esta situados el observador. En
un instante inicial, ambos ven a
través de sus binoculares el
vuelo de una ave. Responde
A) ¿Cuál es la posición del
observador O’ respecto del
observador O?
B) ¿Cuáles serían las coordenadas
del observador O respecto del
observador O’?
C) Determina las coordenadas
del ave respecto de cada uno
de los observadores en los
instantes t0 y tf
D) ¿Por qué ambos observadores
pueden afirmar que entre los
dos instantes el ave se movió?

13. Relatividad de Movimiento
 Corresponde al movimiento medido por un
observador relativo a su marco de referencia

14. EL MOVIMIENTO ES RELATIVO
14

15. Velocidad Relativa
 Cuando dos observadores con distintos marcos de
referencia estudian el movimiento de un mismo
cuerpo, sus medidas de velocidad pueden ser
distintas.
 http://www.educaplus.org/movi/2_8movrelativo.ht
ml
 Siempre va a depender
de donde se encuentre
el observador.

16. Velocidad Relativa
A. Si el observador esta en reposo, la velocidad del
cuerpo será
La adición de las velocidades si se encuentran en el
mismo sentido
B. La sustracción de las velocidades si se encuentran en
sentidos contrarios
A.
vo
vbote
vrío
vo
vbote
vrío

17. Velocidad Relativa
B. Si el observador esta en movimiento, la velocidad del
cuerpo será
A.
B.
La suma de las velocidades si se mueven en sentido
contrario
La sustracción de las velocidades si se mueven en el mismo
sentido.

18. Ejercicio N°6
 Sobre un barco que se mueve en forma rectilínea y con
velocidad constante de 8[km/h], camina una persona
en sentido contrario a este y a una velocidad de
3[km/h]. ¿A qué velocidad verá un observador sentado
en una playa cercana a la persona que camina sobre la
cubierta del barco?

19. Ejercicio N°7
 Dos pelotas se acercan a las velocidades que aparecen
en la imagen, medidas respecto a un observador en
reposo
 ¿Con que velocidad percibe A que se mueve la pelota
B?
 ¿Con que velocidad percibe B que se mueve la pelota
A?

20. Ejercicios (+0,5 para prueba)
1.
2.
3.
4.
Se elige un rincón de la sala como el origen de un sistema de
coordenadas. Si una mosca se para en las coordenadas (2,1)
donde las unidades son metros ¿cuál es la distancia de la
mosca al piso? ¿y a la pared?
Dos puntos tienen las coordenadas A (5,3) y B (-3,4), donde las
unidades son centímetros ¿cuál es la distancia aproximada
entre los puntos?
Dos motociclistas viajan en sentido opuesto por una carretera
con respecto al marco de referencia fijo en la tierra: el
motociclista A viaja a 70[km/h] y el B a -90[km/h]. Determine
la velocidad relativa del motociclista A con respecto a B
Un tren viaja hacia el este a una velocidad de 20[m/s] relativa a
una vía férrea. Un pasajero camina por el pasillo con dirección
contraria al tren a una velocidad de 1[m/s}. ¿A qué velocidad
relativa a la vía férrea se mueve el pasajero?

21. 5. Determine las posiciones del
triángulo y del cuadrado a partir de
dos observadores (0 y 0’)