Lección 8
Posición, rapidez y dirección
Usemos números con signo para representar movimiento.
8.1: Distancia, tasa, tiempo
- Un avión se mueve a una rapidez constante de 120 millas por hora durante 3 horas. ¿Cuánto avanza?
- Un tren se mueve a una rapidez constante y recorre 6 millas en 4 minutos. ¿Cuál es su rapidez en millas por minuto?
- Un automóvil se mueve a una rapidez constante de 50 millas por hora. ¿Cuánto tarda el automóvil en recorrer 200 millas?
8.2: Hacia la izquierda, hacia la derecha
- Después de cada movimiento, anota tu ubicación en la tabla. Después, escribe una expresión para representar la posición final que use la posición inicial, la rapidez y el tiempo. La primera fila ya se ha completado.
posición
inicialdirección rapidez
(unidades por
segundo)tiempo
(segundos)posición
final
(unidades)expresión 0 derecha 5 3 +15 \(0 + 5 \boldcdot 3\) 0 izquierda 4 6 0 derecha 2 8 0 derecha 6 2 0 izquierda 1.1 5 - ¿Cómo puedes ver la dirección del movimiento en la expresión?
- Usando una posición inicial \(p\), una rapidez \(s\) y un tiempo \(t\), escribe dos expresiones para un punto final. Una expresión debe mostrar el resultado de moverse a la derecha y una expresión debe mostrar el resultado de moverse a la izquierda.
8.3: Velocidad
Una ingeniera de seguridad vial estaba estudiando patrones de desplazamiento en una autopista. Ella configuró una cámara y grabó la rapidez y dirección de los automóviles y camiones que pasaban frente a la cámara. Las posiciones al este de la cámara son positivas y al oeste son negativas.
Los vehículos que viajan hacia el este tienen una velocidad positiva y los vehículos que viajan hacia el oeste tienen una velocidad negativa.
- Completa la tabla con la posición de cada vehículo, suponiendo que el vehículo viaja a una rapidez constante durante el período de tiempo indicado. Luego escribe una ecuación.
velocidad
(metros por
segundo)tiempo después
de pasar frente
a la cámara
(segundos)posición
final
(metros)ecuación que
describe la
posición+25 +10 +250 \(25 \boldcdot 10 = 250\) -20 +30 +32 +40 -35 +20 +28 0 - Si un automóvil está viajando al este cuando pasa frente a la cámara, ¿su posición será positiva o negativa 60 segundos después de que pase la cámara? Si multiplicamos dos números positivos, ¿el resultado es positivo o negativo?
- Si un automóvil está viajando al oeste cuando pasa frente a la cámara, ¿su posición será positiva o negativa 60 segundos después de que pase la cámara? Si multiplicamos un número negativo y uno positivo, ¿el resultado es positivo o negativo?
En muchos contextos podemos interpretar tasas negativas como "tasas en la dirección opuesta". Por ejemplo, un automóvil que viaja a -35 millas por hora está desplazándose en la dirección opuesta de un automóvil que viaja a 40 millas por hora.
- ¿Qué podría significar si decimos que el agua está fluyendo a una tasa de -5 galones por minuto?
-
Inventa otra situación usando una tasa negativa y explica lo que esto podría significar.
Resumen
Podemos usar números con signo para representar la posición de un objeto sobre una recta. Seleccionamos un punto como el punto de referencia y lo llamamos cero. Las posiciones a la derecha del cero son positivas. Las posiciones a la izquierda del cero son negativas.
Cuando se combina rapidez con dirección, indicada por el signo del número, esta se llama velocidad. Por ejemplo, si nos estamos moviendo 5 metros por segundo hacia la derecha, entonces la velocidad es +5 metros por segundo. Si nos estamos moviendo 5 metros por segundo hacia la izquierda, entonces la velocidad es -5 metros por segundo.
Si comenzamos en cero y nos movemos 5 metros por segundo durante 10 segundos, estaremos \(5\boldcdot 10= 50\) metros a la derecha del cero. En otras palabras, \( 5\boldcdot 10 = 50\).
Si comenzamos en cero y nos movemos -5 metros por segundo durante 10 segundos, estaremos \(-5\boldcdot 10= 50\) metros a la izquierda del cero. En otras palabras,
\(\displaystyle \text-5\boldcdot 10 = \text-50\)
En general, un número negativo multiplicado por un número positivo es un número negativo.