1. Unidad 0:
Movimiento Rectilíneo y Fuerza
Liceo Bicentenario Viña del Mar
FÍSICA
Prof. Paula Durán Ávila
3° medio 2014
1

2. Objetivos:
• Diferenciar entre un escalar y un vector.
• Inferir, a partir de la trayectoria y
desplazamiento, los conceptos de rapidez y
velocidad.
• Calcular el concepto de aceleración a partir de
cálculos matemáticos sencillos.
• Comprender y aplicar los conceptos de masa y
peso.
• Aplicar las leyes de Newton a la solución de
problemas.
2

3. MAGNITUDES
ESCALARES
Quedan definidas con su
módulo, es decir, con
una cantidad más una
unidad.
Ejemplo:
30 (metros/segundo)
VECTORIALES
Quedan definidas con:
• Módulo
• Dirección
• Sentido
Gráficamente
3

4. Ejercicio N°1
A partir de la definición de vector y escalar,
determinar si las siguientes oraciones se refieren
a un vector a un escalar.
1. Un auto va a 60 [km/h] norte-sur, sur.
2. La temperatura de hoy es de 21°C
3. La fuerza está dirigida hacia el centro de la
tierra.
4. Quedan 15 minutos para salir a recreo
5. El auto se muevo a 100[km/h]
4

5. Descriptores del Movimiento
• Movimiento:
▫ Cuando un móvil
cambia su posición con
respecto a un sistema
de referencia a medida
que pasa el tiempo
 Móvil: todo cuerpo que
se encuentra en
movimiento
5

6. Descriptores del Movimiento
• Vector Posición
▫ Vector que comienza en el origen del sistema de
referencia y llega hasta el punto de ubicación del
móvil
2 4 6 8 10r1
0
r2
r

6

7. Descriptores del Movimiento
• Trayectoria
▫ Camino recorrido por un móvil
▫ Permite clasificarlo entre circular
o recto
• Distancia Recorrida (d)
▫ Longitud de la trayectoria
• Desplazamiento
▫ Cambio de la posición en línea
recta desde una posición inicial
de la trayectoria hasta una
posición final
r


7

8. Ejercicio N°2
• Una hormiga realiza el siguiente movimiento,
comienza en O y llega hasta B, luego se devuelve
hasta D a continuación se dirige a C y desde ahí
termina en A. Determina la distancia recorrida y
el desplazamiento.
2 4 6 8 10 [cm]0
8

9. Descriptores del movimiento
• Rapidez media (vm)
▫ Magnitud escalar
▫ Relación entre la distancia recorrida
y el tiempo empleado en recorrerlo
empleadotiempo
recorridadistancia
v
t
d
v
m
m



Unidades SI
vm Metros/segundos
[m/s]
d Metros [m]
Δt Segundos [s]
9

10. Descriptores del Movimiento
• Rapidez instantánea
▫ Magnitud escalar
▫ Rapidez del móvil en un instante t (tiempo
cercano a cero)
▫ Ejemplo:
 Rapidímetro o velocímetro
10

11. Descriptores del Movimiento
• Velocidad media ( )
▫ Magnitud vectorial
▫ Relación entre el desplazamiento
realizado por el móvil con el
intervalo de tiempo empleado
mv

empleadotiempo
entodesplazami
v
t
r
v
m
m







Unidades SI
vm Metros/segundos
[m/s]
Δr Metros [m]
Δt Segundos [s]
11

12. Ejercicio N° 3
• En los siguientes carteles qué es lo incorrecto
12

13. Ejercicio N° 4
• ¿Qué es lo que significa que un vehículo tenga
una rapidez de 60 [km/h]?
• Si quisiéramos expresar esta rapidez como
velocidad ¿qué más tendríamos que saber?
Que a cada hora el vehículo recorre 60 [km]
Deberíamos saber su dirección y sentido
13

14. Ejercicio n°5
• Un niño camina desde 0 hasta A, en 3[s], luego
de A hasta B, en 1[s] y finalmente de B hasta C,
en 5[s]. Determina:
▫ Distancia recorrida
▫ Desplazamiento
▫ Tiempo empleado
▫ Rapidez media
▫ Velocidad media
[m]
B A C
14

15. Descriptores del Movimiento
• Aceleración Media
▫ Magnitud vectorial.
▫ Es la relación entre la
variación de velocidad
que experimenta un
móvil y el intervalo de
tiempo en que se
produce este cambio
ma

if
if
m
tt
vv
t
v
a








Las unidades en SI:
[m/s2]
15

16. Tipos de aceleración:
• Acelerado
 Aceleración Positiva
 La velocidad aumenta
• Desacelerado
 Aceleración negativa
 La velocidad disminuye
if vv 
if vv 
16

17. ¿Qué significa que un auto acelere a
10[m/s2]?
• Qué cada 1[s], el auto aumenta su velocidad en
10[m/s]
17

18. Ejercicio N°6
• Un motociclista viaja en una carretera recta
variando su velocidad de 30[m/s] a 15[m/s] en
un intervalo de 3 segundos.
a) ¿Cuál es la aceleración en [m/s2]?
b) ¿El motociclista acelera o desacelera en el
intervalo de tiempo mencionado? Justifica
18

19. EJERCICIO Nº 8
Un móvil circula a 20[m/s], frena y se detiene
en 10[s]. La aceleración del frenado fue:
A) 4 (m/s2)
B) 2 (m/s2)
C) -2 (m/s2)
D) -4 (m/s2)
E) -8 (m/s2)
19
C
Aplicación

20. Tipos de movimientos rectilíneos
• Movimiento
rectilíneo
uniforme.
• Movimiento
rectilíneo
uniformemente
acelerado.
20

21. MRU
• Movimiento rectilíneo uniforme
• Recorre distancias iguales en intervalos de
tiempo iguales.
▫ Velocidad = constante.
▫ Aceleración = cero.
21

22. MRUA
• Movimiento relativo uniforme acelerado
▫ La distancia cambia con el tiempo
▫ La velocidad cambia con el tiempo
▫ La aceleración permanece constante en el tiempo.
(La aceleración puede ser positiva o negativa)
22

23. Fuerza
• Es un vector
• Interacción entre cuerpos
• Suma de fuerzas  Fuerza Neta o Resultante
• Unidad de medida del SI es Newton [N]
23
F


24. 1° Ley de Newton
“Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o
de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que
un agente externo, fuerza neta sobre él, lo
cambie de ese estado.”
24

25. 2° Ley de Newton
“Si sobre un cuerpo actúa una fuerza
neta, éste adquiere una aceleración
que es directamente proporcional a
dicha fuerza neta e inversamente
proporcional a su masa.”
25
maF 
Unidad Símbolo Unidad SI
Fuerza F [N]
Masa m [kg]
Aceleración a [m/s2]

26. 3° Ley de Newton
“Si un cuerpo A está
ejerciendo una fuerza
(ACCIÓN) sobre un
cuerpo B, entonces el
cuerpo B ejerce una
fuerza (REACCIÓN) de
igual módulo y dirección,
pero de sentido opuesto
sobre el cuerpo A.”
26

27. Ejemplo
27

28. EJERCICIO Nº 11
Si sobre una caja de 2 [kg] de masa, apoyada sobre una superficie lisa,
actúan dos fuerzas horizontales, tal como indica la figura, ¿cuál es la
aceleración de la caja?
A) 5 [m/s2]
B) 4 [m/s2]
C) 3 [m/s2]
D) 2 [m/s2]
E) 1 [m/s2]
B
Aplicación
28
 N12  N4
m

29. Fuerza de Gravedad o Peso
• Medida de qué tanta fuerza
ejerce la gravedad sobre un
objeto.
• La fuerza peso siempre está
dirigida hacia el suelo.
• En la Tierra g=9,8[m/s2]
• La masa es la medida de
cuánta materia hay en un
objeto.
29
mgFg 

30. EJERCICIO Nº 12
Un cuerpo pesa 125 [N] en la superficie terrestre. ¿Cuál es
la masa de dicho cuerpo?
A) 1250 [kg]
B) 125 [kg]
C) 12,5 [kg]
D) 1,25 [kg]
E) Otro valor C
Aplicación
30

31. Fuerza Normal
• Fuerza de reacción a la que
ejerce un cuerpo al estar en
contacto con una
superficie.
• La fuerza normal siempre
es perpendicular a la
superficie de contacto y
dirigida hacia fuera.
31

32. EJERCICIO Nº 13
Un cuerpo de masa “m” se desliza sobre una mesa horizontal sin roce,
con una aceleración constante “a”. El módulo de la fuerza normal es
_________ que el módulo del peso.
A) mayor
B) mayor o igual
C) igual
D) menor
E) menor o igual
C
Conocimiento
32

33. EJERCICIO Nº 14
Un objeto de m = 12 [kg] está suspendido, tal como indica la figura. El
módulo de la fuerza neta resultante sobre él es:
A) –12 [N]
B) 12 [N]
C) 0 [N]
D) –120 [N]
E) 120 [N]
C
Comprensión
33

34. Contenidos Vistos:
• Descriptores del movimiento:
▫ Desplazamiento
▫ Rapidez y Velocidad
▫ Aceleración
• Tipos de movimiento
• Fuerza
• Leyes de Newton
• Fuerza de gravedad
34