Ejercicios: Posición, trayectoria y desplazamiento

Quieres explicar por teléfono a un amigo dónde está tu mochila dentro del salón de clases. ¿Qué punto del salón elegirías como referencia para describir su posición? Explica con tus palabras qué es un sistema de referencia.

Una hormiga camina por el borde de una mesa cuadrada hasta volver al punto de partida. ¿Cómo es su trayectoria: recta o curva? Explica qué es la trayectoria de un movimiento.

Sobre una recta medida en metros, Mateo está en la posición $x = 3\ \text{m}$, tomando como origen un árbol, como se muestra en la figura.

¿Qué significa ese dato? ¿Dónde estaría Mateo si su posición fuera $x = -3\ \text{m}$?

Lucía camina por un pasillo recto: avanza $4\ \text{m}$ hacia la derecha y luego retrocede $3\ \text{m}$ hacia la izquierda, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué distancia recorrió en total?
2. b) ¿Cuál fue su desplazamiento?

Mateo va de su casa a la tienda de la esquina, que está a $200\ \text{m}$, y vuelve a casa por el mismo camino.

1. a) ¿Qué distancia ha recorrido?
2. b) ¿Cuál ha sido su desplazamiento total?

Un robot de cocina avanza $3\ \text{m}$ en línea recta, gira en ángulo recto y avanza otros $4\ \text{m}$, como se muestra en la figura.

¿Qué distancia ha recorrido en total?

¿Puede un móvil tener un desplazamiento igual a cero y, sin embargo, haber recorrido una distancia mayor que cero? Razona tu respuesta y pon un ejemplo.

Un avión vuela de Houston a Chicago. Explica, con un ejemplo dibujado en tu cuaderno, la diferencia entre la trayectoria del avión y su desplazamiento.

Mateo está en la posición $x = 2\ \text{m}$ de un pasillo recto y se mueve hasta la posición $x = 9\ \text{m}$, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Cuál fue su desplazamiento?
2. b) ¿Recorrió necesariamente $7\ \text{m}$? Explica la diferencia entre distancia recorrida y desplazamiento.

Una atleta da una vuelta completa a una pista de $400\ \text{m}$, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué distancia ha recorrido?
2. b) ¿Cuál ha sido su desplazamiento?
3. c) Responde las mismas preguntas si da dos vueltas completas y explica por qué el desplazamiento es cero aunque la distancia no lo sea.

Sara sale de la puerta de su casa (el origen), camina $60\ \text{m}$ en línea recta hacia el parque y luego vuelve $25\ \text{m}$ hacia su casa, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué distancia ha recorrido?
2. b) ¿Cuál es su posición final?
3. c) ¿Cuál ha sido su desplazamiento?

Lanzas una pelota hacia arriba: sube $2\ \text{m}$ y vuelve a tu mano, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué distancia recorrió la pelota?
2. b) ¿Cuál fue su desplazamiento?
3. c) Repite los dos cálculos si atrapas la pelota cuando solo ha bajado $1\ \text{m}$.

Un elevador parte del sótano, en la posición $x = -3\ \text{m}$, y sube hasta el piso en $x = 5\ \text{m}$.

1. a) ¿Cuál ha sido su desplazamiento?
2. b) Si después baja hasta la posición $x = 0\ \text{m}$, ¿qué distancia ha recorrido en total desde que salió del sótano?

Leo dice: «Estoy a $10\ \text{m}$». Su hermana le pregunta: «¿A $10\ \text{m}$ de dónde?».

1. a) Explica qué información falta en la frase de Leo y por qué una posición siempre necesita un sistema de referencia.
2. b) Leo está a $10\ \text{m}$ de una farola, y la farola está a $6\ \text{m}$ de la parada de autobús, todo en la misma calle recta. ¿A qué distancia de la parada puede estar Leo? Da las dos posibilidades.

Un robot aspiradora se mueve por un pasillo recto: avanza $5\ \text{m}$, retrocede $3\ \text{m}$ y por último avanza $2\ \text{m}$, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué distancia ha recorrido en total?
2. b) ¿Cuál ha sido su desplazamiento?
3. c) ¿Coinciden ambos valores? Explica en qué tipo de movimientos coinciden la distancia y el desplazamiento.

Un ciclista entrena en un velódromo circular donde cada vuelta son $250\ \text{m}$, como se muestra en la figura.

1. a) Tras dar $4$ vueltas completas, ¿qué distancia ha recorrido y cuál es su desplazamiento?
2. b) ¿Y si da $4$ vueltas y media? Calcula la distancia y explica por qué el desplazamiento ya no es cero: ¿a qué elemento de la pista es igual?

El elevador de una mina parte de la posición $x = 10\ \text{m}$, baja hasta $x = -90\ \text{m}$ y después sube hasta $x = -30\ \text{m}$, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Qué distancia ha recorrido en total?
2. b) ¿Cuál ha sido su desplazamiento total?
3. c) Calcula el desplazamiento de cada tramo por separado y comprueba que su suma coincide con el desplazamiento total.

Para ir de casa a la escuela, Vega puede ir por una calle recta de $600\ \text{m}$ o rodeando el parque, que son $850\ \text{m}$, como se muestra en la figura.

1. a) ¿En qué se parecen y en qué se diferencian la distancia recorrida y el desplazamiento en cada camino?
2. b) ¿Puede ser el desplazamiento mayor que la distancia recorrida? Justifica tu respuesta.

Vas sentado en un tren que pasa por una estación a $30\ \text{m/s}$.

1. a) ¿Te mueves respecto a tu asiento?
2. b) ¿Te mueves respecto a la plataforma de la estación?
3. c) Con este ejemplo, explica qué significa la frase «el movimiento es relativo».

Un carro de control remoto parte de la posición $x = 2\ \text{m}$ y hace estos movimientos seguidos: $+8\ \text{m}$, $-5\ \text{m}$ y $-3\ \text{m}$.

1. a) ¿Cuál es su posición final?
2. b) ¿Qué distancia ha recorrido?
3. c) ¿Cuánto vale su desplazamiento total? ¿Qué tiene de particular este resultado?