Movimiento rectilíneo
Conduce un auto con una velocidad inicial y aceleración constante. Las gráficas de posición, velocidad y aceleración se mueven juntas, y el área bajo v–t es el desplazamiento.
Estándares: HS-PS2-1HSF-IF.B.6
1Pregúntate
Un conductor ve un semáforo en rojo y frena fuerte. ¿Cuánto avanza el carro antes de detenerse? Los ingenieros usan las mismas tres gráficas que vas a construir para diseñar calles seguras.
2Explora
Esta actividad necesita una pantalla más grande
Gira el teléfono o abre esta lección en una tableta o computadora. La explicación y el cuestionario de abajo funcionan aquí.
- Pon a = 0. ¿Cómo se ven las gráficas x–t y v–t?
- Ahora dale al carro una aceleración positiva. ¿Por qué la gráfica x–t se curva hacia arriba?
- Pon v₀ = 10 m/s y a = −2,5 m/s². ¿Cuándo se detiene el carro? ¿Y después qué pasa?
- Arrastra el control del tiempo. Compara el área sombreada bajo v–t con la posición x.
3Entiende
Posición, velocidad, aceleración
La posición x es dónde está el carro. La velocidad v dice qué tan rápido cambia su posición, con dirección. La aceleración a dice qué tan rápido cambia la velocidad.
La velocidad es la pendiente de x–t, la aceleración es la pendiente de v–t y el área bajo v–t es el desplazamiento.
4Practica
Un carro empieza a 4 m/s y acelera a 2 m/s². ¿Cuál es su velocidad después de 3 s?
5Resumen
- La velocidad es la pendiente de la gráfica x–t; la aceleración es la pendiente de la gráfica v–t.
- Con a constante: v = v₀ + at y x = x₀ + v₀t + ½at².
- El área bajo v–t es el desplazamiento.
- Aceleración negativa con velocidad positiva significa frenar.