R(t) = (t² - 3t)i + (2t² + 4)j
posición en metros, tiempo en segundos.
A) velocidad media entre t₁ = 1 s y t₂ = 2 s
La velocidad media es igual al cambio en la posición en la unidad de tiempo.
V = Δr / Δt
Δr = r₂ - r₁
r₂ = r(t₂) = r(2) = (2² - 3(2))i + (2(2²) + 4)j = - 2i + 12j
r₁ = r(t₁) = r(1) = (1² - 3(1))i + (2(1²) + 4)j = - 2i + 6j
Δr = ( - 2i + 12j) - ( - 2i + 6j)
Δr = ( - 2 - ( - 2))i + (12 - 6)j
Δr = 0i + 6j
Δt = t₂ - t₁
Δt = 2 - 1
Δt = 1 s
v = (0i + 6j) / 1
entonces la velocidad media entre los instantes t₁ y t₂ es dev = 6j m / s
b) velocidad instantanea
la velocidad instantánea se halla aplicando el limite cuandoΔt→ 0 de la velocidad media, es otras palabras, aplicando la derivada del vector posición me resulta el vector velocidad.
La velocidad instantánea es la velocidad en cualquier instante del tiempo.
V(t) = r'(t) = (2t - 3)i + (4t)j
entonces la velocidad instantánea es v(t) = (2t - 3)i + (4t)j
c) aceleración media entre t₁ = 1 s y t₂ = 2 s
La aceleración media es el cambio en la velocidad en la unidad de tiempo.
A = Δv / Δt
Δv = v₂ - v₁
v₂ = v(t₂) = v(2) = (2(2) - 3)i + (4(2))j = i + 8j
v₁ = v(t₁) = v(1) = (2(1) - 3)i + (4(1))j = - i + 4j
Δv = (i + 8j) - ( - i + 4j)
Δv = (1 - ( - 1))i + (8 - 4)j
Δv = 2i + 4j
Δt = 1 s
a = (2i + 4j) / 1
entonces la aceleración media entre los instantes t₁ y t₂ es de a = 2i + 4jm / s²
d) aceleracion instantanea.
La aceleracióninstantánea se halla aplicando el limite cuandoΔt→ 0 de la aceleraciónmedia, es otras palabras, aplicando la derivada del vector velocidad me resulta el vector aceleración.
La aceleración instantánea es la aceleraciónen cualquier instante del tiempo.
A(t) = v'(t) = r''(t) = 2i + 4j
a(t) = 2i + 4j
esto quiere decir que la aceleración es constante en cualquier instante del tiempo.