jueves, 22 de noviembre de 2018

Revista digital sobre cinemática

¡Hola!
Les comparto una revista digital que realicé en Calameo, un sitio en el que sólo necesitamos un documento en pdf para difundir información en formato de revista.




Para ver la revista digital, accede a este vínculo:https://es.calameo.com/read/0056662397600d95e216f

Realiza tus propias revistas digitales en: https://es.calameo.com


lunes, 19 de noviembre de 2018

Nube de palabras.

¡Hola!

En la siguiente nube de palabras encontrarán algunos conceptos relevantes en cinemática. Hasta la próxima. 
Para descargar la nube de palabras, accede a este vínculo: https://drive.google.com/file/d/1knI1yrTNXmfVVp__xHPwqDcHcwtYL4SR/view?usp=sharing

Realiza tus propias nubes de palabras en: https://www.nubedepalabras.es

Sopa de letras

¡Hola!

Realicé una sopa de letras para ustedes. Este juego nos ayudará a recordar los temas que hemos investigado en el blog. Pueden acceder a la actividad mediante el vínculo que les dejaré en la entrada. 

La actividad fue realizada en Educaplay, un espacio para aprender jugando.




Realizar más actividades en educaplay: https://es.educaplay.com

Presentación sobre tipos de movimiento.

¡Hola!

En esta entrada les compartiré una presentación en powerpoint sobre los tipos de movimiento.


Infografía sobre MRUA

¡Hola!

Realicé otra infografía para ustedes. Esta es sobre uno de los temas que compartí en la entrada anterior, el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.




Tipos de movimiento en cinemática

En cinemática, se estudian los siguientes movimientos:

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

El movimiento acelerado más sencillo es el rectilíneo con aceleración constante. En este caso, la velocidad cambia al mismo ritmo a lo largo del movimiento. Como ejemplo, un cuerpo que cae tiene aceleración constante si los efectos del aire no son importantes. Lo mismo sucede con un cuerpo que se desliza por una pendiente o sobre una superficie horizontal áspera, o con un avión cuando es lanzado con catapulta desde la cubierta de un portaaviones. [i]



Ilustración 1 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Movimiento rectilíneo uniforme.

Un movimiento rectilíneo uniforme se caracteriza por tener una trayectoria rectilínea y una velocidad constante. Un tren realiza un movimiento rectilíneo, ya que avanza por una línea recta. Además, durante largos tramos mantiene la misma velocidad.
Ilustración 2  Movimiento rectilíneo uniforme.

Movimiento rectilíneo uniformemente variado.

El movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) tiene una trayectoria recta y su aceleración es constante; es decir, aumenta y disminuye de manera constante.
El movimiento rectilíneo uniformemente variado puede ser acelerado o retardado.

Ilustración 3 Movimiento rectilíneo uniformemente variado.


Caída libre.

Cualquier cuerpo soltado desde cierta altura es atraído por la fuerza de gravitación que ejerce la Tierra y cae hacia el suelo siguiendo una trayectoria recta. Este movimiento se denomina caída libre y es un ejemplo particular del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
Si despreciamos los efectos del aire en la caída de los cuerpos, todos los cuerpos caen con una aceleración constante, independientemente de su masa, forma o tamaño.

La aceleración que adquieren los cuerpos cuando caen se denomina aceleración de la gravedad o aceleración gravitacional. Se la simboliza con la letra g.

El valor de la aceleración de la gravedad depende del lugar de la Tierra en que se mida. Así, mientras más lejos se encuentre un cuerpo del centro de la Tierra, menor será la aceleración de la gravedad. El valor promedio de la aceleración de la gravedad en la superficie terrestre es de 9,8 m/s2.

Ilustración 3 Caída libre.

Lanzamiento vertical.  

En el lanzamiento de un cuerpo hacia arriba, se pueden distinguir dos movimientos: el movimiento vertical hacia arriba, con velocidad inicial conocida, y el movimiento vertical hacia abajo, que se puede entender como un movimiento de caída libre con velocidad inicial cero.
 
Tanto al subir como al bajar, el cuerpo mantiene el mismo valor de la aceleración gravitatoria. Al ascender, esta hace decrecer la velocidad, y al descender, la aumenta.[ii]
Ilustración 4 Lanzamiento vertical.



Referencias.



[i]  Sears, F. (2014). Física para cursos con enfoque por competencias [Ebook] (1st ed.). Naucalpan de Juárez: Pearson Prentice Hall.



Registro de movimiento


Con el progreso tecnológico se han creado distintas herramientas capaces de almacenar la información de eventos, esa información puede ser retomada y ser vista cuantas veces se desee, sin temor a ninguna pérdida de ella.

Claramente estamos hablando de aparatos tan comunes como una cámara de video, los cuales en la actualidad tienen un poder de resolución mayor que la vista humana. Aprovechándonos de esto, dividiendo un video en una secuencia de fotos, podemos llegar a ver eventos que a simple vista son imperceptibles. Lo anterior nos permite estudiar una gran variedad de fenómenos, lo cual es muy útil para la enseñanza de la física.[i]

Las mediciones cinemáticas son realizadas por el registro del desplazamiento de segmentos específicos del cuerpo durante el movimiento. Puede llevarse a cabo por medio de cámaras de video de alta velocidad, sistemas de registro electromagnético, electrogoniómetros y acelerómetros.
No obstante, estos sistemas tienen sus limitantes, en cuanto a su precisión la electrogoniometría es incapaz de responder a la complejidad de las articulaciones multiaxiales, mientras que, el sistema óptico (video) no puede seguir marcadores cuando están ocultos frente a la cámara. Los sistemas magnéticos no sufren problemas desde ese punto de vista, porque el cuerpo humano es transparente al campo magnético. Sin embargo, […] son fácilmente perturbados por materiales ferromagnéticos dentro del campo del espacio de medición.

Por otra parte, Los acelerómetros son un tipo de IMU (inertial measurement unit) que estima la aceleración a partir de la medición del desplazamiento que sufre una masa contenida dentro del sensor.[ii]

Ilustración 1 Acelerómetro.



Ilustración 2 Videocámara.


Referencias.



[i] Celis J.A (2009). La Cámara de video y el Análisis digital de imágenes como método de captura de datos - el oscilador armónico. [PDF] (1ra ed.). Bogotá: Revista Colombiana de Física. Disponible en : http://web.a.ebscohost.com/ehost/pdfviewer/pdfviewer?vid=11&sid=f6831ea6-a1e7-4e9a-b0f5-5282decf37e2%40sessionmgr4010

[ii] Vega E. (2002) Diseño y Construcción de un Sistema de Captura Tridimensional de Movimiento Humano a base de Acelerómetros. [online] Disponible en: https://sites.google.com/site/tecnologiaumce/an%C3%A1lisisdemovimientopormediodeaceler%C3%B3met
Mansukhani P. (2016) Cámara de vídeo. [Fotografía] Disponible en:  https://pixabay.com/es/c%C3%A1mara-de-v%C3%ADdeo-video-de-disparos-1197571/
Taracido A. (2011) Acelerómetro 3 ejes ADXL335 +/- 3G. [Fotografía] Disponible en: https://blog.bricogeek.com/noticias/tutoriales/tutorial-arduino-acelerometro-3-ejes-adxl335-3g/



Infografía sobre caída libre.

¡Hola!

Les comparto una infografía sobre caída libre. Espero les ayude a comprender este tema. Hasta la próxima.



Descarga la infografía en: 

Caída libre

Definición.

Se le llama caída libre al movimiento que se debe únicamente a la influencia de la gravedad.
  • Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. En la Tierra este valor es de aproximadamente 9.8 m/s2, es decir que los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9.8 m/s cada segundo.
  • En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.
La aceleración a la que se ve sometido un cuerpo en caída libre es tan importante en la Física que recibe el nombre especial de aceleración de la gravedad y se representa mediante la letra g. [i]

Algo de historia...

A través de la experimentación, Galileo demostró que el movimiento de un cuerpo en caída libre es independiente de su masa. Galileo se dio cuenta de ello notando que la disminución de la fuerza de fricción permite un análisis correcto del movimiento simple de un objeto que cae hacia la superficie de la Tierra. Al usar objetos que ruedan por planos inclinados, fue capaz de estudiar movimientos que cambian con la suficiente lentitud para poder concluir que ellos aceleraban de manera constante y que, contrario a la intuición, su aceleración era independiente de la masa del objeto. [ii]

Ilustración 1 Caída libre

Referencias. 


[i] Educaplus (2018). Caída libre [online] Disponible en: http://www.educaplus.org/movi/4_2caidalibre.html
[ii] Vera, F. et al.  (2015). Estudio del movimiento de caída libre utilizando vídeos de experimentos. [PDF] (1ra ed.). Chile: Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencia. Disponible en: http://web.a.ebscohost.com/ehost/pdfviewer/pdfviewer?vid=1&sid=7d7e9f93-c165-4261-88f1-b0bed5884a0f%40sdc-v-sessmgr04
 Carrion A.  (2008) Paracaidismo. [Fotografía] Disponible en:   https://pixabay.com/es/paracaidismo-deporte-extreme-escape-721299/

sábado, 17 de noviembre de 2018

Tríptico sobre cinemática.

¡Hola!

Les comparto este material didáctico, contiene parte de la información que ya he publicado y unos cuantos datos más sobre cinemática. 






Elementos básicos de la cinemática.


Espacio, tiempo y móvil. 

En la Mecánica Clásica se admite la existencia de un espacio absoluto; es decir, un espacio anterior a todos los objetos materiales e independiente de la existencia de estos. Este espacio es el escenario donde ocurren todos los fenómenos físicos, y se supone que todas las leyes de la física se cumplen rigurosamente en todas las regiones del mismo. El espacio físico se representa en la Mecánica Clásica mediante un espacio puntual euclídeo.

Análogamente, la Mecánica Clásica admite la existencia de un tiempo absoluto que transcurre del mismo modo en todas las regiones del Universo y que es independiente de la existencia de los objetos materiales y de la ocurrencia de los fenómenos físicos.

El móvil más simple que se puede considerar es el punto material o partícula; cuando en la Cinemática se estudia este caso particular de móvil, se denomina “Cinemática de la partícula”; y cuando el móvil bajo estudio es un cuerpo rígido, se lo puede considerar como un sistema de partículas y hacer extensivos análogos conceptos; en este caso se la denomina Cinemática del sólido rígido o del cuerpo rígido.[i]

Por ejemplo, en una pista de atletismo, cada corredor es un móvil diferente, mientras que el tiempo transcurrido durante el recorrido es medido por un cronómetro. Finalmente, el espacio en el que sucede el movimiento es la pista.


Ilustración 1 Cronómetro.


Ilustración 2 Corredores.

Referencias.



[i] Edukativos (2016). Cinemática, fundamentos y elementos básicos. [online] Disponible en : https://www.edukativos.com/apuntes/archives/8187
Jarmoluk M. (2013) Cronómetro. [Fotografía] Disponible en:  https://pixabay.com/es/cron%C3%B3metro-tiempo-caminadora-raza-259303/
Wolter T. (2011) Carrera de relevos. [Fotografía] Disponible en:   https://pixabay.com/es/carrera-de-relevos-la-competencia-655353/



Terminología en cinemática.

Terminología.



Velocidad media.

Los términos “velocidad” y “rapidez” a menudo se utilizan indistintamente en el lenguaje cotidiano. Sin embargo, en física hacemos una distinción entre ambos. La rapidez es simplemente un número positivo con unidades. Por otro lado, el término velocidad se usa para indicar tanto la magnitud (es decir, el valor numérico) de qué tan rápido se mueve un objeto, como la dirección en la que se mueve. (Por lo tanto, la velocidad es un vector). Existe una segunda diferencia entre rapidez y velocidad; a saber, la velocidad promedio se define en términos del desplazamiento, en vez de la distancia total recorrida:


Velocidad instantánea.

Es la velocidad en cualquier instante de tiempo. Con más precisión, la velocidad instantánea en cualquier momento se define como la velocidad promedio durante un intervalo de tiempo infinitesimalmente corto. [i]

Aceleración.

La aceleración promedio se define como el cambio en la velocidad dividido entre el tiempo que toma efectuar este cambio:

Distancia.

La distancia recorrida por un móvil es la longitud de su trayectoria y se trata de una magnitud escalar.[ii]

                                              

Aceleración de la gravedad.

La aceleración de la gravedad, se trata de un incremento de velocidad experimentado por un cuerpo que se encuentra en caída libre.
Por lo tanto, un objeto que cae de forma libre se realiza un cálculo matemático en el cual su aceleración es de 9,8m/s².
Mientras que para cualquier cuerpo lanzado hacia arriba será de -9,8m/s². De esta manera se expone él por qué un objeto baja la velocidad a medida que va ascendiendo.[iii]

Referencias.

[i] Giancoli, D. (2008). Física para ciencias e ingeniería Volumen I [Ebook] (4th ed., p. 19). Naucalpan de Juárez: Pearson Prentice Hall.
[ii]Educaplus (2018). Distancia y desplazamiento. [online] Disponible en : http://www.educaplus.org/movi/2_4distancia.html 

[iii] Gravedad.net (2017). ¿Qué es la aceleración de la gravedad?  [online] Disponible en : http://gravedad.net/que-es-la-aceleracion-de-la-gravedad

Investigación sobre cinemática.

Introducción.

¡Hola! En esta entrada les compartiré una investigación sobre cinemática. La investigación nos servirá para entender las dinámicas y otros archivos que publicaré después. Saludos.

¿Qué es la cinemática? 

El estudio del movimiento de los objetos, así como de los conceptos relacionados de fuerza y energía, forman el campo de la mecánica. La mecánica a la vez suele dividirse en dos partes: cinemática, que es la descripción de cómo se mueven los objetos; y dinámica, que trata con el concepto de fuerza y las causas del movimiento de los objetos. [i]

La Cinemática es la ciencia que estudia el movimiento sin preocuparse de las causas que lo producen. Etimológicamente la palabra cinemática se deriva del griego kinema, kinematos, que significa movimiento.

La cinemática ha ido cambiando progresivamente las explicaciones cualitativas de la escuela aristotélica por el formalismo matemático iniciado por Euclídes y Arquímedes y seguido por Galileo y Newton, quien estableció el concepto de variable como una magnitud que fluye con el tiempo, y el concepto de derivada a la que llamó fluxión, como la variación de la variable con el tiempo.

Diferentes científicos han seguido ampliando los conocimientos matemáticos que han permitido el desarrollo de la cinemática. Así, Rene Descartes (1596-1650) estableció el sistema de referencia de coordenadas cartesianas; Leibniz (1646-1716), en 1675, en uno de sus manuscritos utilizó por primera vez el simbolismo diferencial y en 1684 publicó Nova Methodus pro maximi et  minimis…, donde establece los principios del cálculo diferencial y utiliza expresiones de curvas en cartesianas; Euler (1707-1783), en 1748, publicó sus trabajos sobre análisis infitesimal en Introducio in análisis infinitorum, y Gibbs, (1839-1903), hacia 1880, desarrolló el álgebra vectorial e introdujo el simbolismo actualmente utilizado.

En cinemática únicamente son necesarias dos magnitudes, el espacio y el tiempo. La cinemática clásica utiliza el espacio eclídeo, homogéneo, isótropo y tridimensional, y el tiempo absoluto, es decir, dependiendo del sistema de referencia elegido, y toma como invariante la velocidad de la luz, que es independiente del sistema de referencia. Ella obliga a usar un espacio cuadrimensional, denominado espacio de Minkowski.[ii]



Ilustración 1  Movimiento a través de una carretera.



Referencias.



[i] Giancoli, D. (2008). Física para ciencias e ingeniería Volumen I [Ebook] (4th ed., p. 19). Naucalpan de Juárez: Pearson Prentice Hall.
[ii] De Juana, J. (2003). Física general Volumen I [Ebook] (2nd ed., p. 49). México: Pearson Prentice Hall.
 Rotrekl J. (2012). Por carretera. [Fotografía] Disponible en: https://pixabay.com/es/por-carretera-velocidad-carretera-259815/