La distancia se refiere a cuanto espacio recorre un objeto durante
su movimiento. Es la cantidad movida. También se dice que es la suma
de las distancias recorridas. Por ser una medida de longitud, la
distancia se expresa en unidades de metro según el Sistema Internacional de Medidas.
Al expresar la distancia, por ser una cantidad escalar, basta con
mencionar la magnitud y la unidad. Imagina que comienzas a caminar
siguiendo la trayectoria: ocho metros al norte, doce metros al este y
finalmente ocho metros al sur. Luego del recorrido, la distancia total
recorrida será de 28 metros. El número 28 representa la magnitud de la
distancia recorrida.
La figura muestra que podemos iniciar un evento y seguir una ruta. Esta ruta es la que hace que recorramos una distancia.
Ejemplo 1:La luz proveniente del sol tarda 8.3 minutos en llegar a la Tierra. La rapidez de la luz es de 3 X 108m/s. ¿A cuántos metros de distancia está la Tierra del Sol?Datos:t = 8.3 min= 8.3 min X 60s/min = 498 s
V=3 X 108m/s d=?
Ecuación: V=d/t despejando para d, d=vtSustituyendo los valores correspondientes: d=(3 X 108m/s) (498s) =1.494 X 1011mLa respuesta es la distancia entre la Tierra y el Sol es de 1.5 X 1011mDesplazamientoEl
desplazamiento se refiere a la distancia y la dirección de la posición
final respecto a la posición inicial de un objeto. Al igual que la
distancia, el desplazamiento es una medida de longitud por lo que el
metro es la unidad de medida. Sin embargo, al expresar el desplazamiento
se hace en términos de la magnitud con su respectiva unidad de medida y
la dirección. El desplazamiento es una cantidad de tipo vectorial. Los vectores se describen a partir de la magnitud y de la dirección. Vamos a considerar la misma figura del ejemplo anterior.Observa
que recorres 8m en dirección Norte, luego 12 m en dirección Este y por
último 8 m en dirección Sur. Para el desplazamiento solo importa el
punto de inicio y el punto final por lo que el vector entrecortado
muestra el desplazamiento. El resultado es 12m en dirección Este. Para
esto recorres una distancia de 28m. Matemáticamente, el desplazamiento (Δd) se calcula como:
df – di
= Δd
donde df es la posición final y di es
la posición inicial del objeto. El signo del resultado de la operación
indica la dirección del desplazamiento según el sistema de coordenadas
definido. En el caso anterior, el desplazamiento hubiese sido +12m al
este.
Cuando el objeto termina en el mismo
lugar de inicio el desplazamiento será cero aunque la distancia no
necesariamente lo sea. A esta trayectoria en la que la posición final e
inicial son iguales, se conoce como un paso cerrado. El cambio en la
posición de un objeto también se puede representar gráficamente. Las
características de la gráfica son parámetros que nos ayudan a describir
el movimiento del objeto bajo estudio. El tema de análisis gráfico del movimiento rectilíneo que discutimos anteriormente te puede ayudar a entender el concepto básico de vectores.
También puedes acceder a la página de EducaPlus. En esta página hay
un interactivo que te permitirá explorar y aplicar los conceptos de
distancia y desplazamiento: Educa+ distancia y desplazamiento.
Ejemplo 2:Encuentra el desplazamiento del avión de la gráfica de la derecha, cuando este se mueve a velocidad constante durante:
a) 1s
b) 2s
c) 3s
Respuesta:Se
conoce la velocidad que es v=25m/s, Norte, sabemos el cambio del tiempo
que es Δt= 1s, 2s y 3s. Se desconoce el cambio en el desplazamiento
Δd.v = 25m/s Δt = 1s, 2s y 3s Δd = ?
Estrategia: El desplazamiento es el área bajo la curva o Δd = v ΔtCálculos: a. Δd = v Δt= (25m/s) (1s) = 25 mb. Δd = v Δt = (25m/s) (2s) = 50mc. Δd = v Δt = (25m/s) (3s) = 75m = 80m
