Página 24 - Libro de Física de Tercero de Bachillerato

Movimiento en dos dimensiones

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Indico en qué cuadrante se encuentra la velocidad del juguete cuando está en r2. Justifico mi respuesta y la dibujo.
Datos para la resolución

Recuerda que la velocidad es un vector tangente a la trayectoria. Observa el sentido del movimiento del carrito en r2: allí la pista es horizontal. Ubica un sistema de ejes x–y como el del dibujo y determina si el vector apunta hacia +x, −x, +y o −y. Luego decide en qué cuadrante o eje queda tu vector y represéntalo con una flecha en r2.

Explicación

1. Análisis

En el punto r2 el carrito se mueve sobre el tramo horizontal de la pista hacia la derecha. El eje de referencia que se muestra en la figura tiene el eje horizontal positivo hacia la derecha y el vertical positivo hacia arriba.

2. Resolución

  1. La velocidad siempre es tangente a la trayectoria. En r2 la trayectoria es recta y horizontal.
  2. El sentido del movimiento del carrito es hacia la derecha, por lo que el vector velocidad apunta hacia la derecha.
  3. En el plano cartesiano, un vector que apunta solo hacia la derecha tiene componente positiva en el eje x y componente nula en el eje y; es decir, se ubica sobre el eje +x.
  4. Cuando un vector está sobre el eje positivo x se asocia con el primer cuadrante, ya que parte desde el origen hacia el lado donde x>0.

3. Conclusión

La velocidad del juguete en r2 corresponde al primer cuadrante. Debe dibujarse como una flecha horizontal hacia la derecha, aplicada en el punto r2.

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3. Tomo en cuenta la posición del carrito en la siguiente figura y realizo las actividades descritas más adelante:

[Ilustración: trayectoria del carrito con curvas y posiciones señaladas r1 y r2. Se muestran vectores: velocidad (azul) y aceleración (verde). Texto en la figura: "Estado Cambio de dirección". También aparece la etiqueta "v" junto a una flecha azul.]

Leyenda en la figura:

  • velocidad
  • aceleración
  • r1
  • r2
  • v

a)

Indico en qué cuadrante se encuentra la velocidad del juguete cuando está en r2. Justifico mi respuesta y la dibujo.

[Cuadro para respuesta escrita con líneas]

[Cuadro para dibujo]