Autor Tema: Un vehículo parte de un punto tomado como origen, con velocidad v = 4 t + 1...

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19 Noviembre, 2012, 05:51 pm
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choboku

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La verdad es que no se que hay que hacer en este problema, por eso no pude especificar más en el título del tema. Lo que se es que corresponde a la unidad de integrales.

Problema: Un vehículo parte de un punto tomado como origen, con velocidad v = 4 t + 1. Hallar el espacio recorrido en
los primeros cuatro segundos.

¿Me parece a mi o ahí faltan un par de datos? Porque la velocidad es una medida dada en espacio / tiempo y ahí solo me da la variable "t", que supongo que se refiere a tiempo. Así que si la velocidad es v=8, v=75 o v=26281251689, nunca se cual es el espacio recorrido, por que no se que #$%& medida es esa.

19 Noviembre, 2012, 06:10 pm
Respuesta #1

Fernando Revilla

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Problema: Un vehículo parte de un punto tomado como origen, con velocidad v = 4 t + 1. Hallar el espacio recorrido en los primeros cuatro segundos.

La ley de movimiento es \( v=\dfrac{ds}{dt}=4t+1 \), por tanto \( s(t)=\displaystyle\int (4t+1)\;dt=2t^2+t+C. \) Puedes determinar la constante con la condición inicial \( s(0)=0 \).

19 Noviembre, 2012, 06:21 pm
Respuesta #2

choboku

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No entiendo por que v=determinante de espacio / determinante de tiempo

19 Noviembre, 2012, 06:23 pm
Respuesta #3

Abdulai

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19 Noviembre, 2012, 06:33 pm
Respuesta #4

choboku

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¿Y por qué v=derivada de espacio/ derivada de tiempo?   :P

19 Noviembre, 2012, 07:40 pm
Respuesta #5

Abdulai

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Porque así se define la velocidad. Como la derivada de la posición respecto del tiempo.

19 Noviembre, 2012, 08:34 pm
Respuesta #6

feriva

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¿Y por qué v=derivada de espacio/ derivada de tiempo?   :P

Por definición de velocidad.

Tú hablas de la velocidad constante o, quizá también, de la velocidad media, la cual, en efecto, se puede expresar simplemente en función del espacio recorrido dividido por el tiempo; sea cual sea el espacio recorrido y el tiempo transcurrido. Pero la velocidad puede cambiar, puede variar en un tiempo muy corto y en ese caso aparece el concepto de derivada; que sirve más en general.

Pero no es la derivada del espacio partido de la derivada del tiempo, es el diferencial del espacio partido del diferencial de tiempo; es decir la derivada del espacio respecto del tiempo; esa "d" no quiere decir derivada, quiere decir diferencial


Saludos. 

19 Noviembre, 2012, 09:20 pm
Respuesta #7

Piockñec

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\( v=\dfrac{e}{t} \), eso es cierto. Sin embargo, si consideramos un espacio de tiempo muy chiquitito... t -> 0...instantáneo:
\( v=\displaystyle\lim_{t \to 0}{\dfrac{e}{t}}=\dfrac{de}{dt} \)
Es la derivada. Te recomiendo que "comprendas y entiendas" el concepto de derivada, y entenderlo es poder expresar cosas como derivadas sin tener que hacer el límite ni nada, simplemente por la idea de derivada, igual que pones \( 3^4 \) sin tener que sumar 3, 3 veces, y hacer esto mismo cuatro veces :P

Partiendo de eso, despejas el espacio "de" e integras ambos miembros de la ecuación, como te han indicado más arriba. Puedes hacerlo como te ha indicado Fernando Revilla, con una integral indefinida, o con una definida. Yo prefiero hacerlo con definidas, que hace que uno comprenda (al menos, yo) el problema mejor ;) así:

\( \displaystyle\int_{e=0}^{e=S}de=\displaystyle\int_{t=0}^{t=4}(4t+1)dt \)

\( S=[\dfrac{4t^2}{2}+t]|_{t=0} ^{t=4} \)

¿Entiendes esta integración? Integro ambos miembros desde cuando aún no he empezado (t=0) y aún no he recorrido nada (e=0)...

...hasta cuando he recorrido S (nuestra incógnita, e=S) y llevo 4 segundos (t=4). Es cuestión de poner cada límite de integración acorde y en armonía entre los dos miembros: t=0, e=0;   e=S, t=4. Es como, ¿qué ocurre cuando t=0? que e=0. ¿Y cuando t=4? que e=S. Distintas formas de ver lo mismo ;)

Remarco la idea de que es importantísimo que domines el concepto de derivada. Derivar, sabe cualquiera ;) Con saberse las reglas, hasta mi hermano pequeño puede derivar... :P ... Entender lo que es la derivada, no. Te recomiendo graficarte muuchas funciones, ver la derivada, ver que es la pendiente de la recta tangente y todas las cosas que te han enseñado sobre ella, pero comprendiéndolo totalmente. Y extrapolándolo a la física, a ver si puedes ;)