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Escoger ecuaciones cinemáticas

Transcripción del video

en este vídeo vamos a ver algunos problemas que involucran a la aceleración constante pero no vamos a resolver los problemas vamos a analizar lo que sabemos y cuál es la incógnita para así poder identificar cuál fórmula usar antes de ver los ejemplos yo les quiero decir que es muy importante comprender de dónde vienen estas ecuaciones desarrollar una buena comprensión de la posición la velocidad la aceleración la distancia y cómo se relacionan entre sí en cada ccaa de mí tenemos muchos vídeos en donde explicamos estos temas que les pueden ayudar a comprender estos conceptos una vez que ya tenemos bien está comprensión pues estas fórmulas van a ser algo así como usar una calculadora para ayudarnos a resolver más rápidamente un problema nos ayudan a ahorrar tiempo de la misma forma que si ustedes ya saben sumar restar multiplicar y dividir al momento de usar una calculadora saben qué es lo que está haciendo la calculadora y una vez que comprenden esto pues la calculadora es una herramienta muy valiosa y es algo similar lo que ocurre con estas fórmulas son herramientas que nos van a ayudar mucho una vez que comprendemos de dónde vienen así que ya ha explicado esto vamos a ver cada uno de estos ejemplos nos dicen que un tren acelera a una taza de 1.35 metros por segundo al cuadrado cuánto tiempo le toma a alcanzar su máxima rapidez 80 kilómetros por hora se inicia en reposo analicemos esto y veamos qué es lo que nos dice nos dice que un tren acelera a una taza de 1.35 metros por segundo al cuadrado esto es bastante directo nos dice cuál es la aceleración lo escribimos la aceleración es de 1.35 metros por segundo al cuadrado luego nos dice cuánto tiempo le toma alcanzar su máxima rapidez 80 kilómetros por hora se inicia en reposo esto está un poquito más complicado pero si comenzamos al principio nos dice cuánto tiempo le toma a alcanzar su máxima rapidez así que aquí nos están preguntando por el tiempo el tiempo es nuestra incógnita continuemos nos dice cuánto tiempo le toma alcanzar su máxima rapidez 80 kilómetros por hora si inicia en reposo pues aquí tenemos su máxima rapidez la velocidad que alcanza cuando deja de acelerar es de 80 kilómetros por hora esta es nuestra velocidad final 80 kilómetros por hora a veces verán esto escrito como b subíndice f para indicar explícitamente que es la velocidad final así que la anotación no puede variar en algunas clases de física pero no importa cual notación usen siempre tienen que preguntarse a qué se refiere cada símbolo ok veamos qué más nos dice nos dice que inicia en reposo esto de que inicia en reposo quiere decir que al principio su velocidad inicial es de cero así que la velocidad inicial es de cero metros por segundo muy bien ya analizamos este problema y vemos que en ningún lugar se menciona el cambio en la distancia sólo están involucrados estos cuatro valores así que veamos cuál de estas ecuaciones involucra a estos cuatro palos espero que no involucre el cambio en la distancia ya que no conocemos delta equis y no nos están preguntando por delta x estas dos tienen a delta x así que no las contamos esta de aquí abajo también tiene a delta x así que no nos va a servir por lo tanto la fórmula que nos sirve es esta de aquí arriba aquí tenemos la velocidad final la velocidad inicial la aceleración y el tiempo todas las variables que estamos ocupando así que ya encontramos que para este problema podemos usar esta fórmula para continuar resolviendo esto tendríamos que poner los valores y despejar al tiempo para finalmente encontrar cuál es el valor del tiempo pero en este vídeo no vamos a resolver estos problemas solo vamos a encontrar cuál es la fórmula necesaria para resolverlos veamos la siguiente pregunta para incorporarse a una autopista un auto acelera desde el reposo a una tasa de 2.40 metros por segundo al cuadrado durante 12 segundos qué tan lejos viaja el auto durante esos doce segundos cuál es la velocidad final del auto este problema tiene dos preguntas vamos a enfocarnos primero en la primera pregunta veamos qué es lo que sabemos para incorporarse a una autopista un auto acelera desde el reposo a una taza de 2.40 metros por segundo al cuadrado durante 12 segundos aquí tenemos bastante información vamos a analizarla nos dice que acelera desde el reposo lo que nos dice que la velocidad inicial es de 0 desde el reposo quiere decir que no se estaba moviendo inicialmente lo escribimos esto igual que en el ejemplo anterior nos dice que la velocidad inicial es de 0 metros por segundo esto no siempre es el caso pero coincidió que en estos problemas así fuera así que el auto acelera desde el reposo a una tasa de 2.40 metros por segundo al cuadrado esto nos dice cuál es la aceleración la aceleración es de 2.40 metros por segundo al cuadrado y en todos estos problemas es importante darnos cuenta si todos los objetos se mueven en la misma dirección si se mueven en la dirección positiva o en la dirección negativa o se aceleran en la dirección positiva o aceleran en la dirección negativa y parece que en estos ejemplos que tenemos aquí todos los objetos se mueven en la misma dirección todo se mueve en la dirección positiva y también acelera en la misma dirección aquí no tendremos signos negativos con que trabajar pero es importante darnos cuenta si el problema nos indica algún cambio de dirección solo en caso de encontrar algo que tenga una dirección o aceleración negativa y esto pueda afectar nuestro resultado así que todo está acelerando en la misma dirección por lo que podemos decir que la aceleración es hacia adelante así que este auto está acelerando a 2.40 metros por segundo al cuadrado y también nos dice que esto lo está haciendo durante 12 segundos así que escribimos esto también 12 segundos muy bien conocemos tres cosas aquí y se darán cuenta de que cuando conocemos al menos tres cosas en problemas como estos tres es el número mágico ya que si tenemos tres de estos podremos encontrar lo que nos preguntan usando estas ecuaciones la primera pregunta nos dice qué tan lejos viaja el auto durante esos doce segundos bueno esto de qué tan lejos viaja se refiere a esta delta x que es el cambio en la posición así que en esta primera pregunta no esta interrogante es delta x ahora vean que no tenemos este dato por lo que tenemos que buscar una ecuación que no tenga este dato de la velocidad final así que vamos a buscar una ecuación que tenga estos otros cuatro valores esta no nos sirve porque tiene la velocidad final ésta tampoco nos sirve porque tiene también la velocidad final esta de aquí no tiene la velocidad final así que nos puede servir tiene el cambio en posición que es delta x que es lo que estamos buscando justo aquí la velocidad inicial aquí está también tenemos el tiempo tenemos la aceleración y aquí de nuevo el tiempo así que tiene todo lo que necesitamos y no incluye las cosas que desconocemos así que para la primera pregunta de este problema vamos a usar esta fórmula y la segunda pregunta nos dice cuál es la velocidad final del auto lo que quiere decir que ahora nuestra incógnita es esta bueno ya identificamos las cosas que conocemos y si ya resolvimos la primera pregunta de este problema entonces ya tendremos el valor del está equis pero suponiendo que aún no hemos encontrado este valor qué fórmula nos sirve pues vamos a buscar una fórmula que tenga la velocidad final en ella y que no tenga a delta x en ella y que por supuesto tenga estas otras tres cosas que sí conozco si revisamos las fórmulas nos damos cuenta que de nuevo vamos a tener a esta primera fórmula como solución para esta pregunta ya que es la ecuación que no tiene al cambio en la posición en ella así que subrayamos esto con verde para indicar que es la fórmula a usar para resolver nuestra segunda pregunta y en el caso de que ya tuviéramos este valor pues podríamos usar cualquiera de estas fórmulas para resolver esta pregunta siempre y cuando tenga nuestra velocidad final en ella espero que al analizar estos dos ejemplos les ayude a encontrar la fórmula correcta para los problemas que les toque resolver y sepan encontrar qué es la información que les dan cuál es la incógnita que les piden y con esto encontrar cuál fórmula les va a ser útil para resolver el problema