NO ME SALEN
  PROBLEMAS RESUELTOS DE BIOFÍSICA DEL CBC
  (Movimiento variado)

 

manolito

 

  7- En la figura se representa la velocidad en
función del tiempo de un objeto. Indique cuál es
la única afirmación correcta:

   

    � La aceleración entre 0 s y 1 s es mayor que entre 2 s y 3 s.
    � El objeto se desplaza más entre los 3 s y 4 s que entre los 2 s y 3 s.
    � Entre 0 s y 5 s la velocidad media es cero.
    � En el primer segundo avanza y en el último retrocede.
    � Entre 1 s y 2 s el objeto no se desplaza.
    � A los 5 s el objeto está en la posición inicial.

   

OK, vamos de a una.

    � La aceleración entre 0 s y 1 s es mayor que entre 2 s y 3 s.

Para analizar y responder esta primera tenés que saber qué es la aceleración. Es la magnitud que describe los cambios de velocidad. Se define como el cociente entre un cambio de velocidad y el intervalo en que se produce ese cambio. En símbolos:

   
am = Δv12 = v2 v1  


Δt12 t2 t1
   

Estrictamente, la definición que te acabo de dar es la de una aceleración media (de ahí la m que aparece como subíndice). Pero a los fines de los problemas que vos vas a abordar en este curso (y a los fines de este ejercicio) la aceleración es lo mismo que la aceleración media.

Entonces fijate: en el intervalo de 1 s que va desde el instante 0 s hasta 1 s, la aceleración vale 1 m/s². Y en el intervalo que también mide 1 s que va desde el instante 2 s hasta 3 s, la aceleración vale 2,5 m/s². Hacé vos las cuentas, por favor, no te quedes con lo que figura aquí.

De modo que esa afirmación es FALSA. Pero igual, ya que estamos vamos a hacer algo más productivo: vamos a graficar -en tándem- la aceleración en función del tiempo correspondiente al gráfico del ejercicio. Acá va:

   
 

Son cuentas sencillas que podés hacer mentalmente, de modo que, por favor, verificá los valores que yo consigné en el gráfico de aceleración.

Si aplicás estrictamente la definición que te di verás que hasta el signo es coherente: un aumento de velocidad se describe con una aceleración positiva y una disminución de velocidad con una aceleración negativa. Y un no-cambio de velocidad, aceleración nula.

Otro dato interesante que podés observar es el siguiente. En los ejercicios anteriores vimos que la inclinación de la gráfica de posición nos daba información sobre la velocidad. Acá pasa otro tanto: la inclinación de la gráfica de velocidad nos da información sobre la aceleración.

Efectivamente el tramo 0-1 (s) está menos inclinado que el tramo 2-3 (s), ello indica que la aceleración en el primer tramo es menor que en el segundo, falsando así la proposición del enunciado. Vamos a la siguiente:

   

    � El objeto se desplaza más entre los 3 s y 4 s que entre los 2 s y 3 s.
¿Te acordás que el área encerrada bajo la curva de velocidad nos indica el desplazamiento en ese intervalo? Bueno... a simple vista se ve que el desplazamiento en el intervalo 2-3 (s) es menor que el desplazamiento en el 3-4 (s). Calculemoslos a ojo. En el intervalo 2-3 (s) se desplaza 2,25 m. Y en el intervalo 3-4 (s), 3,25 m. De modo que ésta es la proposición VERDADERA.

    � Entre 0 s y 5 s la velocidad media es cero.
Jajajajaj... ¡no puedo parar de reír! Qué ocurrentes que son los profes de física... La velocidad media es igual al desplazamiento total dividido el intervalo total. El intervalo total vale 5 s. Y el desplazamiento total... bueno, hay que calcularlo... se puede hacer a ojo pero es un poco largo... bueno, vamos a hacerlo (acordate, son las áreas): me da 8,25 m, de modo que la velocidad media vale 1,65 m/s. Revisá, please.

¡Lo que vale 0 es la aceleración media de todo el movimiento! FALSA, entonces.

    � En el primer segundo avanza y en el último retrocede.
Eso es maldad... de acá a la China. El móvil nunca retrocede... siempre tiene velocidades positivas, lo que indica que siempre avanza. A veces más rápido, a veces más lento... pero siempre avanza. FALSA y TURRA.

    � Entre 1 s y 2 s el objeto no se desplaza. Esto es el colmo. En ese intervalo el móvil AVANZA a una velocidad constante de 1 m/s, ¿cómo alguien puede confundir ese movimiento con el estado de reposo? FALSA Y RECONTRATURRA

    � A los 5 s el objeto está en la posición inicial. Chau. Me jubilo. No puedo más. Es demasiado.

   

 

   

PARA APRENDER MÁS:

  • Los movimientos uniformemente variados, MRUV, se describen acá.
  Ricardo Cabrera
 
 
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización mar-20. Buenos Aires, Argentina.