Contenido

• Al paso
• Parte 1 de 5: Cálculo del desplazamiento resultante
• Parte 2 de 5: si se conocen el vector de velocidad y la duración del tiempo
• Parte 3 de 5: cuando se dan la velocidad, la aceleración y el tiempo
• Parte 4 de 5: Calcular el desplazamiento angular
• Parte 5 de 5: Comprender el desplazamiento
• Consejos
• Artículos de primera necesidad

El término desplazamiento en física se refiere al cambio de lugar de un objeto. Al calcular el desplazamiento, mide cuánto se ha movido un objeto en función de los datos de la posición inicial y la posición final. La fórmula que usa para determinar el desplazamiento depende de las variables dadas en un ejercicio. Siga los siguientes pasos para aprender a calcular el desplazamiento de un objeto.

Al paso

Parte 1 de 5: Cálculo del desplazamiento resultante

1. Utilice la fórmula para el desplazamiento resultante utilizando la unidad de longitud utilizada para especificar la posición inicial y final. Si bien la distancia es diferente del desplazamiento, una declaración de desplazamiento resultante indicará cuántos "metros" ha viajado un objeto. Utilice estas unidades de medida para calcular el desplazamiento, qué tan lejos está un objeto de su ubicación original.
   • La ecuación para el desplazamiento resultante es: s = √x² + y². "S" significa desplazamiento. X es la primera dirección en la que se mueve el objeto e y es la segunda dirección en la que se mueve el objeto. Si su objeto solo se mueve en 1 dirección, entonces y = 0.
   • Un objeto solo puede moverse en 2 direcciones como máximo, porque moverse a lo largo de la línea norte-sur o la línea este-oeste se considera un movimiento neutral.
2. Conecte los puntos según el orden de movimiento y etiquete estos puntos de la A a la Z. Utilice una regla para dibujar líneas rectas de un punto a otro.
   • Además, no olvide conectar el punto de inicio con el punto final, usando una línea recta. Este es el desplazamiento que vamos a calcular.
   • Por ejemplo, si un objeto viaja primero 300 metros al este y luego 400 metros al norte, se forma un triángulo rectángulo. AB es el primer lado y BC el segundo lado del triángulo. AC es la hipotenusa del triángulo y su valor es el desplazamiento del objeto. En este ejemplo, las dos direcciones son "este" y "norte".
3. Ingrese los valores para x² e y². Ahora que conoce la dirección en la que se mueve su objeto, puede ingresar los valores para las variables relevantes.
   • Por ejemplo, x = 300 e y = 400. Su ecuación ahora se ve así: s = √300² + 400².
4. Calcula la ecuación. Primero calcule 300² y luego 400², súmelos y reste la raíz cuadrada de la suma.
   • Por ejemplo: s = √90000 + 160000. s = √250000. s = 500. Ahora sabe que el desplazamiento es igual a 500 metros.

Parte 2 de 5: si se conocen el vector de velocidad y la duración del tiempo

1. Utilice esta fórmula si el problema proporciona el vector de velocidad y la duración. Puede suceder que una tarea de física no mencione la distancia recorrida, pero sí indica cuánto tiempo ha estado un objeto en tránsito y a qué velocidad. A continuación, puede calcular el desplazamiento utilizando la duración y la velocidad.
   • En este caso, la ecuación se verá así: s = 1/2 (u + v) t. u = la velocidad inicial del objeto, la velocidad a la que el objeto comenzó a moverse en una determinada dirección. v = la velocidad final del objeto, o qué tan rápido fue al final. t = la cantidad de tiempo que tardó el objeto en llegar a su destino.
   • Por ejemplo: un automóvil funciona durante 45 segundos. El automóvil giró hacia el oeste a una velocidad de 20 m / s (velocidad inicial) y al final de la calle la velocidad es de 23 m / s (velocidad final). Calculó el desplazamiento en base a estos datos.
2. Ingrese los valores para la velocidad y el tiempo. Ahora que sabe cuánto tiempo ha estado funcionando el automóvil y cuál fue la velocidad inicial y la velocidad final, puede encontrar la distancia desde el punto de inicio hasta el punto final.
   • La ecuación se verá así: s = 1/2 (20 + 23) 45.
3. Evalúe la ecuación cuando haya ingresado los valores. Recuerde calcular los términos en el orden correcto, de lo contrario el desplazamiento saldrá mal.
   • Para esta comparación, no importa mucho si accidentalmente cambia las velocidades de inicio y finalización. Como primero suma estos valores, esto no importa. Pero con otras ecuaciones, intercambiar las velocidades inicial y final puede afectar la respuesta final o el valor del desplazamiento.
   • Su ecuación ahora se ve así: s = 1/2 (43) 45. Primero, divide 43 entre 2 para dar 21,5 como respuesta. Multiplica 21,5 por 45, lo que da como resultado 967,5 metros. 967.5 es el desplazamiento del automóvil visto desde el punto de partida.

Parte 3 de 5: cuando se dan la velocidad, la aceleración y el tiempo

1. Es necesaria otra comparación si se da la aceleración, junto con la velocidad y el tiempo. Con una asignación de este tipo, sabe cuál fue la velocidad inicial del objeto, cuál es la aceleración y cuánto tiempo ha estado el objeto en la carretera. Necesitas la siguiente ecuación.
   • La ecuación para este tipo de problema se ve así: s = ut + 1 / 2at². La "u" todavía representa la velocidad inicial; La "a" es la aceleración del objeto, o qué tan rápido cambia la velocidad del objeto. La variable "t" puede significar la duración total del tiempo o puede indicar un período específico en el que el objeto se ha acelerado. De cualquier manera, esto se indica en unidades de tiempo como segundos, horas, etc.
   • Suponga que un automóvil con una rapidez inicial de 25 m / s obtiene una aceleración de 3 m / s2 durante un período de 4 segundos. ¿Cuál es el desplazamiento del automóvil después de 4 segundos?
2. Ingrese los valores en el lugar correcto de la ecuación. A diferencia de la ecuación anterior, aquí solo se muestra la velocidad inicial, así que asegúrese de ingresar los valores correctos.
   • Según el ejemplo anterior, su ecuación debería verse así: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². Ciertamente, puede ayudar si pone entre paréntesis los valores de aceleración y tiempo para mantener los números separados.
3. Calcula el desplazamiento resolviendo la ecuación. Una forma rápida de ayudarle a recordar el orden de las operaciones en una ecuación es el mnemónico "Mr. van Dale Waiting For Answer". Indica todas las operaciones aritméticas en secuencia (exponenciación, multiplicación, división, raíz cuadrada, suma y resta).
   • Echemos un vistazo más de cerca a la ecuación: s = 25 (4) + 1/2 (3) 4². El orden es: 4² = 16; entonces 16 x 3 = 48; entonces 25 x 4 = 100; y si los últimos 48/2 = 24. La ecuación ahora se ve así: s = 100 + 24. Después de la suma, esto da s = 124, el desplazamiento es 124 metros.

Parte 4 de 5: Calcular el desplazamiento angular

1. Determinación del desplazamiento angular cuando un objeto se mueve a lo largo de una curva. Aunque seguirá calculando el desplazamiento utilizando una línea recta, necesitará la diferencia entre las posiciones inicial y final a lo largo de una trayectoria curva.
   • Tomemos como ejemplo a una chica que monta un tiovivo. Mientras gira alrededor de la parte exterior de la rueda, se mueve en círculo. El desplazamiento angular intenta encontrar la distancia más corta entre la posición inicial y final cuando un objeto no se mueve en línea recta.
   • La fórmula de desplazamiento angular es: θ = S / r, donde "s" es el desplazamiento lineal, "r" es el radio y "θ" es el desplazamiento angular. El desplazamiento lineal es la distancia que recorre un objeto a lo largo de un círculo. El radio o radio es la distancia de un objeto desde el centro del círculo. El desplazamiento angular es el valor que queremos conocer.
2. Ingrese los valores del desplazamiento lineal y el radio en la ecuación. Recuerde que el radio es la distancia desde el centro de un círculo hasta el borde; puede ser que el diámetro se dé en un ejercicio, en cuyo caso tendrás que dividirlo por 2 para hallar el radio del círculo.
   • Un ejemplo de ejercicio: una niña está en un tiovivo. Su silla está a una distancia de 1 metro del centro del círculo (el radio). Si la niña se mueve a lo largo de un arco circular de 1,5 metros (desplazamiento lineal), ¿cuál es su desplazamiento angular?
   • La ecuación se ve así: θ = 1.5 / 1.
3. Divida el desplazamiento lineal por el radio. Esto le dará el desplazamiento angular del objeto.
   • Después de la división 1,5 / 1 te quedas con 1,5. El desplazamiento angular de la niña es 1,5. radianes.
   • Debido a que el desplazamiento angular indica cuánto ha girado un objeto desde su posición inicial, es necesario representarlo en radianes, no como una distancia. Los radianes son unidades que se utilizan para medir ángulos.

Parte 5 de 5: Comprender el desplazamiento

1. Es importante comprender que a veces "distancia" significa algo diferente a "desplazamiento".“La distancia dice algo sobre qué tan lejos se ha movido un objeto en total.
   • La distancia es algo que también llamamos "cantidad escalar". Es una forma de indicar cuánta distancia ha recorrido, pero no dice nada sobre la dirección en la que se ha movido.
   • Por ejemplo, si caminas 2 metros al este, 2 metros al sur, 2 metros al oeste y 2 metros al norte nuevamente, estás de regreso en tu punto de partida. Aunque recorrió una distancia total de 10 metros, su desplazamiento es de 0 metros porque su punto final es el mismo que su punto de partida.
2. El desplazamiento es la diferencia entre dos puntos. El desplazamiento no es la suma de movimientos como ocurre con la distancia; se trata solo de la parte entre el inicio y el final.
   • El desplazamiento también se conoce como una "cantidad vectorial" y se refiere al cambio en la posición de un objeto en comparación con la dirección en la que se mueve el objeto.
   • Imagina que estás caminando 5 metros hacia el este. Si vuelve a caminar 5 metros hacia el oeste, se moverá en la dirección opuesta, de regreso a su punto de partida. Aunque has caminado un total de 10 metros, tu posición no ha cambiado y tu desplazamiento es de 0 metros.
3. Asegúrese de recordar las palabras "ida y vuelta" cuando intente imaginar un movimiento. La dirección opuesta deshará el movimiento en la dirección original.
   • Imagínese a un entrenador de fútbol rebotando de un lado a otro a lo largo de las líneas laterales. Mientras daba instrucciones a los jugadores, caminó a lo largo de la línea varias veces, de un lado a otro. Si tuvieras que vigilar al entrenador, verías la distancia que está recorriendo. Pero, ¿y si el entrenador se detiene para decirle algo a un defensor? Si está en un lugar diferente al de su punto de partida, miras el movimiento del entrenador (en un momento determinado).
4. El desplazamiento se mide utilizando una línea recta, no una trayectoria circular. Para averiguar el desplazamiento, busque el camino más corto entre dos puntos diferentes.
   • Un camino curvo eventualmente lo llevará desde el punto de inicio hasta el punto final, pero este no es el camino más corto. Para ayudarle a visualizar esto, imagine caminar en línea recta y ser retenido por un pilar u otro obstáculo. No puedes atravesar el pilar, así que dale la vuelta. A pesar de que terminas en el mismo lugar que si hubieras atravesado el pilar, tuviste que viajar un camino más largo para llegar allí.
   • Aunque el desplazamiento es preferiblemente en línea recta, es posible medir el desplazamiento de un objeto que "sí" se mueve a lo largo de una trayectoria curva. Esto se llama "desplazamiento angular" y se puede calcular encontrando la distancia más corta que existe entre el punto inicial y el punto final.
5. Comprenda que el desplazamiento también puede tener un valor negativo, a diferencia de la distancia. Si se alcanza el punto final moviéndose en una dirección opuesta a la dirección en la que despegó (en relación con el punto de inicio), entonces su desplazamiento es negativo.
   • Por ejemplo, suponga que camina 5 metros hacia el este y luego 3 metros hacia el oeste. Aunque técnicamente se encuentra a 2 metros de su punto de partida, el desplazamiento es -2 porque se está moviendo en la dirección opuesta en ese punto. La distancia siempre será positiva, porque no se puede "deshacer" una distancia recorrida.
   • El desplazamiento negativo no significa que el desplazamiento disminuya. Es simplemente una forma de indicar que el movimiento está ocurriendo en la dirección opuesta.
6. Tenga en cuenta que los valores de distancia y desplazamiento a veces pueden ser los mismos. Si camina en línea recta durante 25 metros y luego se detiene, la distancia recorrida es igual al desplazamiento, simplemente porque no cambió de dirección.
   • Esto solo es posible si se mueve en línea recta desde el punto de partida y sin cambiar de dirección después. Por ejemplo, suponga que vive en San Francisco, California y consigue un trabajo en Las Vegas, Nevada. Luego tendrá que mudarse a Las Vegas para vivir más cerca de su trabajo. Si toma el avión, un vuelo directo de San Francisco a Las Vegas, ha recorrido 670 km y su desplazamiento es de 670 km.
   • Sin embargo, si viaja en automóvil de San Francisco a Las Vegas, su viaje aún puede ser de 670 km, pero mientras tanto ha cubierto 906 km. Dado que conducir normalmente implica un cambio de dirección (girar, tomar otra ruta), ha recorrido una distancia mucho mayor que la distancia más corta entre las dos ciudades.

Consejos

• Trabaja con precisión
• No memorice las fórmulas, pero trate de entender cómo funcionan.

Artículos de primera necesidad

• Calculadora
• Telémetro