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rodrigoalcarazdelaosa committed Sep 23, 2024
1 parent 8a3644f commit 83bf752
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90 changes: 50 additions & 40 deletions content/es/apuntes-cuarto-eso/movimientos/index.md
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name: 📜 Póster
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name: 📝 Frikiexámenes
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Expand Down Expand Up @@ -116,13 +116,13 @@ También puedes ver estos excelentes vídeos del [Departamento de Física y Quí
{{< youtube C-1iJRD-u_I >}}

{{% callout note %}}
[Aquí](https://drive.google.com/file/d/1utKM4BKCW5uIAc-9ggCjRFioXHaP1Z7E/view) puedes descargarte el **guion** de la **práctica**.
[Aquí](https://drive.google.com/file/d/1utKM4BKCW5uIAc-9ggCjRFioXHaP1Z7E/view) puedes descargarte el **guion** de la **práctica**.
{{% /callout %}}

{{< youtube 3MXBhRjaIlE >}}

{{% callout note %}}
[Aquí](https://drive.google.com/file/d/1oSsmSv0xhd2IH8j-9CubdC6aYFpT8NlV/view) puedes descargarte el **guion** de la **práctica**.
[Aquí](https://drive.google.com/file/d/1oSsmSv0xhd2IH8j-9CubdC6aYFpT8NlV/view) puedes descargarte el **guion** de la **práctica**.
{{% /callout %}}

## Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA)
Expand All @@ -137,14 +137,14 @@ Las **características** del **movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (M
### Ecuaciones principales

La **ecuaciones principales** del MRUA son:
\begin{align*}
\label{eq:1}
\text{Ecuación de la posición: } x(t) &= x_0 +v_0(t-t_0) +\frac{1}{2}a(t-t_0)^2 \tag{1} \\\\
\label{eq:2}
\text{Ecuación de la velocidad: } v(t) &= v_0 + a(t-t_0) \tag{2} \\\\
\label{eq:v2}
v^2-v_0^2 &= 2a\Delta x \tag{3}
\end{align*}

$$
\begin{aligned}
\text{Ecuación de la posición: } x(t) &= x_0 +v_0(t-t_0) +\frac{1}{2}a(t-t_0)^2 \\
\text{Ecuación de la velocidad: } v(t) &= v_0 + a(t-t_0) \\
v^2-v_0^2 &= 2a\Delta x
\end{aligned}
$$

donde $x$ es la posición final, $x_0$ la posición inicial, $v_0$ la velocidad inicial, $v$ la velocidad final, $a$ la aceleración, $t$ el tiempo final, $t_0$ el tiempo inicial y $\Delta x = x-x_0$ es la distancia o espacio recorrido.

Expand Down Expand Up @@ -188,7 +188,7 @@ También puedes ver este excelente vídeo del [Departamento de Física y Químic
{{< youtube PhfYb7y8cXY >}}

{{% callout note %}}
[Aquí](https://drive.google.com/file/d/1ZC17GJcqX3h8rHlfdS43T9uBSkDrR8Oo/view) puedes descargarte el **guion** de la **práctica**.
[Aquí](https://drive.google.com/file/d/1ZC17GJcqX3h8rHlfdS43T9uBSkDrR8Oo/view) puedes descargarte el **guion** de la **práctica**.
{{% /callout %}}

## Caída libre/lanzamiento vertical
Expand All @@ -207,16 +207,16 @@ La **caída libre** o **lanzamiento vertical** es un caso especial de MRUA en el
| Saturno &#9796; | 1.07 | 10.4 |
| Tierra &#9793; | 1 | 9.8 |
| Venus &#9792; | 0.90 | 8.9 |
| Urano &#9797; | 0.89 | 8.7 |
| Marte &#9794; | 0.38 | 3.7 |
| Urano &#9797; | 0.89 | 8.7 |
| Marte &#9794; | 0.38 | 3.7 |
| Mercurio &#9791; | 0.38 | 3.7 |
| Luna :crescent_moon: | 0.17 | 1.6 |

Descubre a qué altura podrías saltar en otros planetas con este genial **vídeo**:

{{< youtube D8H1RNtka6s >}}

{{< /spoiler >}}
{{< /spoiler >}}

### Ejemplo
{{% callout example %}}
Expand All @@ -236,14 +236,17 @@ y(t) = 120 - 5t + \frac{1}{2}\cdot (-9.8)\cdot t^2 = 120-5t-4.9t^2
$$

a) De la ecuación (1) podemos despejar el tiempo que tarda en llegar al suelo, sabiendo que cuando llega al suelo, $y=0$:
\begin{gather*}
0 = 120 - 5t -4.9t^2 \\\\
4.9t^2+5t-120=0 \\\\

$$
\begin{gathered}
0 = 120 - 5t -4.9t^2 \\
4.9t^2+5t-120=0 \\
t = \frac{-5\pm \sqrt{5^2-4\cdot 4.9\cdot (-120)}}{2\cdot 4.9} = \frac{-5\pm \sqrt{2377}}{9.8} = \begin{cases}
4.5\thinspace\mathrm s \\\\
4.5\thinspace\mathrm s \\
\xcancel{-5.5\thinspace\mathrm s}
\end{cases}
\end{gather*}
\end{gathered}
$$

b) Para calcular la velocidad con que choca contra el suelo podemos utilizar la ecuación (2) o la (3):

Expand All @@ -262,7 +265,7 @@ Utilizando la ecuación (3)
v = - \sqrt{v_0^2 + 2a\Delta x} &= - \sqrt{(-5)^2 + 2\cdot (-9.8)\cdot (0-120)} \\\\
&= -48.8\thinspace\mathrm{m/s}
\end{align*}

{{< figure library="true" src="movimientos-4ESO/lanzamiento-vertical.svg" title="Representación gráfica del lanzamiento vertical, donde se observa cómo en los primeros intervalos de tiempo la distancia recorrida es menor que en los intervalos finales, debido al incremento de la velocidad." lightbox="false" width="100%" >}}

{{< figure library="true" src="movimientos-4ESO/lanzamiento-vertical-posicion-tiempo.svg" title="Gráfica de la posición de la piedra en función del tiempo." lightbox="false" width="100%" >}}
Expand Down Expand Up @@ -309,26 +312,33 @@ a) Lo primero que hacemos es escribir las **ecuaciones del movimiento** de cada
\end{align*}

**Particularizamos** para nuestro caso:
\begin{gather*}
x_{0_\mathrm c}=x_{0_\mathrm t}=0 \\\\
v_{0_\mathrm c}=0;\quad v_\mathrm t = 12\thinspace\mathrm{m/s} \\\\
a_\mathrm c = 2\thinspace\mathrm{m/s^2} \\\\

$$
\begin{gathered}
x_{0_\mathrm c}=x_{0_\mathrm t}=0 \\
v_{0_\mathrm c}=0;\quad v_\mathrm t = 12\thinspace\mathrm{m/s} \\
a_\mathrm c = 2\thinspace\mathrm{m/s^2} \\
t_{0_\mathrm c}=6\thinspace\mathrm s;\quad t_{0_\mathrm t} = 0
\end{gather*}
\end{gathered}
$$

\begin{align*}
\text{Coche (MRUA): } x_\mathrm c &= 0 + 0\cdot(t-6)+\frac{1}{2}\cdot 2\cdot(t-6)^2 \\\\
&= (t-6)^2 = t^2-12t+36 \\\\
$$
\begin{aligned}
\text{Coche (MRUA): } x_\mathrm c &= 0 + 0\cdot(t-6)+\frac{1}{2}\cdot 2\cdot(t-6)^2 \\
&= (t-6)^2 = t^2-12t+36 \\
\text{Tren (MRU): } x_\mathrm t &= 0 + 12\cdot(t-0) = 12t
\end{align*}
\end{aligned}
$$

A continuación imponemos la **condición de encuentro**:

\begin{align*}
x_\mathrm c &= x_\mathrm t \\\\
t^2-12t+36 &= 12t \\\\
$$
\begin{aligned}
x_\mathrm c &= x_\mathrm t \\
t^2-12t+36 &= 12t \\
t^2-24t+36 &= 0
\end{align*}
\end{aligned}
$$

Despejamos el **tiempo de encuentro** $t^*$:

Expand All @@ -350,15 +360,15 @@ donde se ve claramente cómo el coche está parado los primeros $6\thinspace\mat
b) Para calcular la **distancia recorrida** por el coche solo tenemos que sustituir el tiempo de encuentro, $t^*=22.4\thinspace\mathrm s$, en su ecuación de posición, ya que comienza en $x_0 = 0$:

$$
x_{\mathrm c} (t^{\*}) = t^{\*2}-12t^{\*}+36 = 22.4^2-12\cdot 22.4 + 36 = 268.7\thinspace\mathrm m
x_{\mathrm c} (t^{*}) = t^{*2}-12t^{*}+36 = 22.4^2-12\cdot 22.4 + 36 = 268.7\thinspace\mathrm m
$$

---

c) La **rapidez** del coche cuando alcanza al tren la podemos calcular utilizando la **ecuación de la velocidad** del coche, sustituyendo $t=t^*$:

$$
v_\mathrm c(t^\*) = v_{0_\mathrm c} + a_\mathrm c (t^\*-t_0) = 0 + 2\cdot(22.4-6) = 32.8\thinspace\mathrm{m/s}
v_\mathrm c(t^*) = v_{0_\mathrm c} + a_\mathrm c (t^*-t_0) = 0 + 2\cdot(22.4-6) = 32.8\thinspace\mathrm{m/s}
$$

{{% /callout %}}
Expand Down Expand Up @@ -407,8 +417,8 @@ También llamada **aceleración normal**, es una aceleración que surge del camb
$$
a_\mathrm c = \frac{v^2}{R} = \omega^2 R
$$
y siempre se dirige hacia el centro de la circunferencia.

y siempre se dirige hacia el centro de la circunferencia.

### Ejemplo
{{% callout example %}}
Expand Down
93 changes: 50 additions & 43 deletions content/es/slides/movimientos-4ESO/index.md
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Expand Up @@ -143,14 +143,13 @@ Las **características** del **movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (M
### Ecuaciones principales

La **ecuaciones principales** del MRUA son:
\begin{align*}
\label{eq:1}
\text{Posición: } x(t) &= x_0 +v_0(t-t_0) +\frac{1}{2}a(t-t_0)^2 \tag{1} \\\\
\label{eq:2}
\text{Velocidad: } v(t) &= v_0 + a(t-t_0) \tag{2} \\\\
\label{eq:v2}
v^2-v_0^2 &= 2a\Delta x \tag{3}
\end{align*}
$$
\begin{aligned}
\text{Ecuación de la posición: } x(t) &= x_0 +v_0(t-t_0) +\frac{1}{2}a(t-t_0)^2 \\
\text{Ecuación de la velocidad: } v(t) &= v_0 + a(t-t_0) \\
v^2-v_0^2 &= 2a\Delta x
\end{aligned}
$$

donde $x$ es la posición final, $x_0$ la posición inicial, $v_0$ la velocidad inicial, $v$ la velocidad final, $a$ la aceleración, $t$ el tiempo final, $t_0$ el tiempo inicial y $\Delta x = x-x_0$ es la distancia o espacio recorrido.

Expand Down Expand Up @@ -224,8 +223,8 @@ La **caída libre** o **lanzamiento vertical** es un caso especial de MRUA en el
| Astro | $g$ | $\mathrm{m/s^2}$ |
| --- | :---: | :---: |
| Venus &#9792; | 0.90 | 8.9 |
| Urano &#9797; | 0.89 | 8.7 |
| Marte &#9794; | 0.38 | 3.7 |
| Urano &#9797; | 0.89 | 8.7 |
| Marte &#9794; | 0.38 | 3.7 |
| Mercurio &#9791; | 0.38 | 3.7 |
| Luna :crescent_moon: | 0.17 | 1.6 |

Expand Down Expand Up @@ -254,14 +253,16 @@ $$
---

a) De la ecuación (1) podemos despejar el tiempo que tarda en llegar al suelo, sabiendo que cuando llega al suelo, $y=0$:
\begin{gather*}
0 = 120 - 5t -4.9t^2 \\\\
4.9t^2+5t-120=0 \\\\
$$
\begin{gathered}
0 = 120 - 5t -4.9t^2 \\
4.9t^2+5t-120=0 \\
t = \frac{-5\pm \sqrt{5^2-4\cdot 4.9\cdot (-120)}}{2\cdot 4.9} = \frac{-5\pm \sqrt{2377}}{9.8} = \begin{cases}
4.5\thinspace\mathrm s \\\\
-5.5\thinspace\mathrm s\text{ (NO)}
4.5\thinspace\mathrm s \\
\xcancel{-5.5\thinspace\mathrm s}
\end{cases}
\end{gather*}
\end{gathered}
$$

---

Expand All @@ -272,8 +273,8 @@ Utilizando la ecuación (2)
$$
v(t) = v_0 + at = -5-9.8t = -5-9.8\cdot 4.5 = -48.8\thinspace\mathrm{m/s}
$$
---

---

Utilizando la ecuación (3)
: Teniendo cuidado al calcular $\Delta x = x-x_0 = 0-120 = -120\thinspace\mathrm{m}$, e imponiendo el signo $-$ al despejar $v$:
Expand All @@ -284,9 +285,9 @@ Utilizando la ecuación (3)
v = - \sqrt{v_0^2 + 2a\Delta x} &= - \sqrt{(-5)^2 + 2\cdot (-9.8)\cdot (0-120)} \\\\
&= -48.8\thinspace\mathrm{m/s}
\end{align*}
---

---

{{< figure library="true" src="movimientos-4ESO/lanzamiento-vertical.svg" lightbox="false" width="25%" >}}

---
Expand Down Expand Up @@ -330,9 +331,9 @@ Seguimos estos **tres pasos**:
-o-transform: scale(-1, 1);
-ms-transform: scale(-1, 1);
transform: scale(-1, 1);">🚞</span> con una rapidez constante de 12&thinsp;m/s. El coche permanece detenido durante 6&thinsp;s y luego arranca con una aceleración constante de 2&thinsp;m/s<sup>2</sup>.</q>

---

<q>Determinar: <br>
a) El tiempo que emplea el coche en alcanzar al tren, medido desde el instante en que se detuvo ante el semáforo.<br>
b) La distancia que recorrió el coche desde el semáforo hasta que alcanzó al tren. <br>
Expand All @@ -350,28 +351,34 @@ a) Lo primero que hacemos es escribir las **ecuaciones del movimiento** de cada
---

**Particularizamos** para nuestro caso:
\begin{gather*}
x_{0_\mathrm c}=x_{0_\mathrm t}=0 \\\\
v_{0_\mathrm c}=0;\quad v_\mathrm t = 12\thinspace\mathrm{m/s} \\\\
a_\mathrm c = 2\thinspace\mathrm{m/s^2} \\\\
$$
\begin{gathered}
x_{0_\mathrm c}=x_{0_\mathrm t}=0 \\
v_{0_\mathrm c}=0;\quad v_\mathrm t = 12\thinspace\mathrm{m/s} \\
a_\mathrm c = 2\thinspace\mathrm{m/s^2} \\
t_{0_\mathrm c}=6\thinspace\mathrm s;\quad t_{0_\mathrm t} = 0
\end{gather*}
\end{gathered}
$$

\begin{align*}
\text{Coche (MRUA): } x_\mathrm c &= 0 + 0\cdot(t-6)+\frac{1}{2}\cdot 2\cdot(t-6)^2 \\\\
&= (t-6)^2 = t^2-12t+36 \\\\
$$
\begin{aligned}
\text{Coche (MRUA): } x_\mathrm c &= 0 + 0\cdot(t-6)+\frac{1}{2}\cdot 2\cdot(t-6)^2 \\
&= (t-6)^2 = t^2-12t+36 \\
\text{Tren (MRU): } x_\mathrm t &= 0 + 12\cdot(t-0) = 12t
\end{align*}
\end{aligned}
$$

---

A continuación imponemos la **condición de encuentro**:

\begin{align*}
x_\mathrm c &= x_\mathrm t \\\\
t^2-12t+36 &= 12t \\\\
$$
\begin{aligned}
x_\mathrm c &= x_\mathrm t \\
t^2-12t+36 &= 12t \\
t^2-24t+36 &= 0
\end{align*}
\end{aligned}
$$

---

Expand All @@ -380,7 +387,7 @@ Despejamos el **tiempo de encuentro** $t^*$:
$$
t^* = \frac{24\pm\sqrt{24^2-4\cdot 1\cdot 36}}{2} = \frac{24\pm \sqrt{432}}{2} = \begin{cases}
22.4\thinspace\mathrm s \\\\
1.6\thinspace\mathrm s\text{ (NO)}
\xcancel{1.6\thinspace\mathrm s}
\end{cases}
$$

Expand All @@ -398,18 +405,18 @@ donde se ve claramente cómo el coche está parado los primeros 6&thinsp;s para

---

b) Para calcular la **distancia recorrida** por el coche solo tenemos que sustituir el tiempo de encuentro, $t^{\*}=22.4\thinspace\mathrm s$, en su ecuación de posición, ya que comienza en $x_0 = 0$:
b) Para calcular la **distancia recorrida** por el coche solo tenemos que sustituir el tiempo de encuentro, $t^{*}=22.4\thinspace\mathrm s$, en su ecuación de posición, ya que comienza en $x_0 = 0$:

$$
x_{\mathrm c} (t^{\*}) = t^{\*2}-12t^{\*}+36 = 22.4^2-12\cdot 22.4 + 36 = 268.7\thinspace\mathrm m
x_{\mathrm c} (t^{*}) = t^{*2}-12t^{*}+36 = 22.4^2-12\cdot 22.4 + 36 = 268.7\thinspace\mathrm m
$$

---

c) La **rapidez** del coche cuando alcanza al tren la podemos calcular utilizando la **ecuación de la velocidad** del coche, sustituyendo $t=t^\*$:
c) La **rapidez** del coche cuando alcanza al tren la podemos calcular utilizando la **ecuación de la velocidad** del coche, sustituyendo $t=t^*$:

$$
v_\mathrm c(t^\*) = v_{0_\mathrm c} + a_\mathrm c (t^\*-t_0) = 0 + 2\cdot(22.4-6) = 32.8\thinspace\mathrm{m/s}
v_\mathrm c(t^*) = v_{0_\mathrm c} + a_\mathrm c (t^*-t_0) = 0 + 2\cdot(22.4-6) = 32.8\thinspace\mathrm{m/s}
$$

{{% /section %}}
Expand Down Expand Up @@ -485,7 +492,7 @@ También llamada **aceleración normal**, es una aceleración que surge del camb
$$
a_\mathrm c = \frac{v^2}{R} = \omega^2 R
$$

y siempre se dirige hacia el centro de la circunferencia.

---
Expand Down

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