¿Puede el desplazamiento ser negativo? 11 hechos (lea esto primero)

Estaremos discutiendo 11 hechos relacionados con si el desplazamiento puede ser negativo o no en este artículo.

La respuesta a la pregunta si el desplazamiento puede ser negativo o no es sí. Aclararemos cómo desplazamiento es negativo La distancia más corta entre la posición inicial y la posición final de un cuerpo se puede definir como su desplazamiento. El desplazamiento es siempre un camino recto. Como el desplazamiento es una cantidad vectorial, tiene una dirección definida.

Esta es la razón por la cual el desplazamiento puede ser negativo. El desplazamiento de cualquier cuerpo en movimiento siempre depende de la posición inicial y final del mismo, no del camino que ha seguido. Con la ayuda de un ejemplo, mostraremos cómo el desplazamiento se vuelve negativo. Una partícula se mueve a lo largo del eje x negativo, digamos que se ha movido hasta 50 m a lo largo del eje x negativo. El valor de la distancia en este caso es – 50 m. Ahora surge la pregunta ¿cómo ha sido posible?

Inicialmente la partícula estaba en el origen. significa que x_i = 0 pero finalmente se ha movido hasta 50 m en el eje x negativo. significa que x_f = – 50 m es decir, x_f< 0. Por lo tanto, según la definición, desplazamiento = posición final (x_f) – posición inicial (x_i) = x_f - X_i = -50 – 0 = – 50 m. En algunos casos, el desplazamiento puede ser negativo; esta conclusión se ha extraído del ejemplo mencionado anteriormente.

¿Por qué el desplazamiento es negativo?

Si un cuerpo ha elegido moverse en la dirección negativa, es decir, se mueve a lo largo del eje x negativo, el eje y negativo o el eje z negativo en un plano tridimensional, se puede decir que su desplazamiento es negativo. De manera similar, si la posición inicial de un cuerpo está en una dirección mucho más positiva que la posición final, entonces también podemos decir que el desplazamiento es negativo. Ahora describamos este desplazamiento negativo con un ejemplo matemático simple.

Una oruga camina sobre una pared en dirección hacia abajo. Si inicialmente estaba a 57 cm y luego de moverse una distancia de hasta 20 cm se detuvo entonces ¿cuál sería el valor del desplazamiento de esa oruga?

Responder :

xi = la posición inicial de la oruga

xf = la posición final de la oruga

Ahora bien, inicialmente la oruga estaba a 57 cm. significa que x_i = 57 cm y la oruga se detuvo a los 20 cm. Por lo tanto x_f = 20 cm

Sabemos que, el desplazamiento Δ x = x_f - X_i = 20 cm – 57 cm = – 37 cm

Como sabemos que cuando el resultado es negativo, significa un desplazamiento negativo. Por lo tanto, este es el caso de desplazamiento negativo.

¿Cuándo el desplazamiento es negativo?

Hay varias condiciones cuando el desplazamiento se vuelve negativo. En primer lugar, debemos entender una cosa, es decir, cuando un cuerpo va por debajo del punto desde donde comenzó su viaje inicialmente, ese tipo de desplazamiento se conoce como desplazamiento negativo de ese cuerpo.

Ahora una cosa más que tenemos que aclarar aquí. Cuando un cuerpo se mueve en el lado izquierdo desde el origen, ese es un desplazamiento negativo y si un cuerpo cae cruzando su punto de partida en dirección hacia abajo, entonces también ese desplazamiento es negativo. Como sabemos, el desplazamiento es el producto de la velocidad y el tiempo, por lo tanto, la velocidad y la aceleración son los factores del desplazamiento. Aquí hablaremos de algunas condiciones más cuando el desplazamiento es negativo.

1. Cuando velocidad = 0 y aceleración = – ve

En este caso al principio el cuerpo permanece en reposo. Después de eso, ha elegido la dirección negativa para avanzar. Así que este es un caso de desplazamiento negativo.

• 2. Velocidad = –ve y aceleración = +ve

Aquí la velocidad está disminuyendo. Entonces, el cuerpo se moverá en la dirección negativa después del desplazamiento negativo.

• 3. Velocidad = – ve y aceleración = 0

En este caso de desplazamiento negativo, la velocidad sigue disminuyendo y el cuerpo se mueve en dirección negativa.

• 4.Velocidad = – ve y aceleración = – ve

En este caso también el cuerpo se mueve en dirección negativa siguiendo un desplazamiento negativo.

¿Cómo es el desplazamiento negativo?

Tomemos un ejemplo simple para entender cómo el desplazamiento es negativo. Digamos que un automóvil está en reposo en un punto P. Ahora comienza a moverse en el lado derecho hasta el punto Q, que está a 10 m a la derecha del punto P, luego comienza a moverse nuevamente en la dirección opuesta que es hacia el punto P. y alcanza el punto P. El automóvil tiene un desplazamiento cero en este caso. Porque al principio se movió 10 m del lado derecho y luego de nuevo 10 m del lado izquierdo. Por lo tanto desplazamiento del carro = PQ = 10 – 10 = 0 m.

Ahora, si el automóvil comienza a moverse en la dirección izquierda hacia R, entonces el desplazamiento será negativo. Ciertamente surge la pregunta de ¿por qué? Debido a que hemos tomado el desplazamiento en el lado derecho del punto P como el desplazamiento positivo, entonces el desplazamiento a lo largo del lado izquierdo del punto P debería ser negativo. Digamos que R está a 5 m de P en el lado izquierdo. Por lo tanto PR = -5 – 0 = – 5 m

¿Cuándo el desplazamiento no es negativo?

Puede haber dos casos en los que el desplazamiento no sea negativo. El primer caso es de desplazamiento cero y el segundo caso es de desplazamiento positivo. Ahora analicemos estos dos casos:

1. Desplazamiento cero
2. Desplazamiento positivo

1. Desplazamiento cero

Este es el caso cuando la posición inicial y la posición final del cuerpo se superponen entre sí. Si xi denota la posición inicial del cuerpo y xf denota la posición final del cuerpo entonces el desplazamiento será = Δ x = x_f - X_i

en este caso x_i = x_f por lo tanto Δ x = x_f - X_i = 0

Un ejemplo de desplazamiento cero es si una persona comienza a moverse desde una posición en un parque circular y después de un tiempo vuelve a la misma posición, entonces su posición inicial y final son las mismas. Por eso su desplazamiento es cero.

2. Desplazamiento positivo

En la dirección positiva, si la posición final de un cuerpo está lejos de la posición inicial, ese caso se consideraría como un caso de desplazamiento positivo. en este caso x_f> 0 y x_i = 0 o x_i <0 o x_i >0 (pero debe tener un valor positivo menor que x_f). Un cuerpo que continúa su movimiento a lo largo del eje x positivo se puede considerar como un ejemplo de desplazamiento positivo.

¿Cómo puede el desplazamiento ser positivo o negativo?

1. Desplazamiento positivo

En la dirección positiva si la posición final de un cuerpo está lejos de la posición inicial ese caso se consideraría como el caso de desplazamiento positivo En este caso x_f> 0 y x_i = 0 o x_i < 0 o x_i >0 (pero debe tener un valor positivo menor que x_f). Un cuerpo que continúa su movimiento a lo largo del eje x positivo se puede considerar como un ejemplo de desplazamiento positivo.

• Desplazamiento negativo

Primer caso

Este es el caso cuando la posición inicial del cuerpo está lejos de la posición final en la dirección positiva. X_i>0 y x_f> 0

Δx = x_f - X_i <0

Segundo caso

Puede haber otro caso de desplazamiento negativo cuando la posición inicial de un cuerpo está en la dirección positiva (eje x positivo) y la posición final está en el punto inicial (origen). X_i> 0,x_f = 0, Δ x = x_f - X_i <0

Tercer caso

Cuando la posición inicial del cuerpo está en el origen y la posición final está a lo largo del eje x negativo de un sistema de coordenadas. X_i = 0, x_f < 0, Δ x = x_f - X_i <0

              Cuarto caso

Cuando la posición inicial del cuerpo es a lo largo del eje x positivo y la posición final es a lo largo del eje x negativo. X_i>0, x_f<0,

Δx = x_f - X_i <0

¿Puede el desplazamiento ser positivo?

Este es el caso cuando la posición final del cuerpo está lejos de la posición inicial en la dirección positiva. Debe haber otro caso. si un cuerpo cae pero no puede cruzar su punto de partida en dirección hacia abajo, entonces también ese desplazamiento es positivo. en este caso x_f> 0 y x_i = 0 o x_i < 0 o x_i >0 (pero debe tener un valor positivo menor que x_f). El ejemplo es una partícula que se mueve a lo largo del eje x positivo.

¿Por qué el desplazamiento es positivo?

Hay varias condiciones en las que el desplazamiento puede ser positivo.

1. Cuando la posición final del cuerpo está lejos de la posición inicial del cuerpo en la dirección positiva, entonces ese desplazamiento es un desplazamiento positivo.

xi> 0, xf> 0 Δ x = xf – xi > 0

• Cuando la posición final del cuerpo está lejos de la posición inicial en la dirección positiva y la posición inicial del cuerpo está en el punto de partida, entonces este es un caso de desplazamiento positivo. X_i = 0,x_f > 0, Δ x = x_f - X_i > 0
• Cuando la posición final del cuerpo es en dirección positiva mientras que la posición inicial del cuerpo es en dirección negativa. X_i< 0, x_f > 0

Δx = x_f - X_i > 0

• Cuando la posición final del cuerpo está en el punto de partida y la posición inicial del cuerpo está en la dirección negativa. X_i < 0, x_f = 0

Δx = x_f - X_i > 0

Ejemplos de desplazamiento negativo

Hay varios ejemplos de desplazamiento negativo.

1. Una partícula se mueve a lo largo del eje x negativo, el eje y negativo o el eje z negativo. El desplazamiento de esta partícula es un ejemplo de desplazamiento negativo.
2. Nili ha lanzado una piedra hacia arriba. La piedra ha alcanzado los 20 m en dirección ascendente y luego comienza a caer al suelo. Si ha llegado al suelo que está a 30 m del punto de lanzamiento en dirección hacia abajo, ¿cuál será su desplazamiento? Aquí x_i = 20 m > 0 y x_f = -30 m < 0

Δx = x_f - X_i = – 30 – 20 = -50 m < 0. Por lo tanto, el desplazamiento de la piedra puede denominarse desplazamiento negativo.

Ejemplos de desplazamiento positivo

1. Una partícula viaja a lo largo de cualquiera de los ejes ortogonales en la dirección positiva, es decir, eje x positivo o eje y positivo o eje z positivo. El desplazamiento de esta partícula es un ejemplo de desplazamiento positivo.
2. Tomemos un automóvil que ha elegido moverse a lo largo del eje x negativo. Al principio se movió hasta 10 m, luego nuevamente comenzó a moverse hacia su derecha y alcanzó 30 m en el eje x positivo. ¿Cuál será su desplazamiento?

La posición inicial del carro es, x_i = – 10 metros < 0

La posición final del carro es, x_f = 30 metros > 0

Por lo tanto, el desplazamiento del automóvil es, Δ x = x_f - X_i

                                                                                       = 30 – (-10) metros

                                                                                       = (30 + 10) metro 

                                                                                       = 40 m

Planteamiento del problema con solución

1. 1.      Una partícula ha elegido moverse a lo largo de un eje vertical que es el eje y de un sistema de coordenadas. Ha comenzado a moverse desde el punto A a lo largo del eje y negativo. El punto A está a 5 m en el eje y negativo. Después de eso, esta partícula ha alcanzado el punto que está a lo largo del eje y positivo a una distancia de 5 m. entonces nuevamente la partícula se ha movido al punto C que está a lo largo del eje y negativo a una distancia de 5 m y desde allí la partícula se ha movido al punto D que está a lo largo del eje y positivo a una distancia de 5 m. entonces nuevamente esta partícula se ha movido al punto E a lo largo del eje y negativo a una distancia de 5 my finalmente ha llegado al punto F. ¿Cuál será su desplazamiento total?

Responder :

Inicialmente, la partícula estaba en el punto A a lo largo del eje y negativo. Por lo tanto, su desplazamiento es - 5 m. Después de eso, se ha movido al punto B a lo largo del eje y positivo. Ahora su desplazamiento es de + 5 m, luego ha alcanzado el punto C a lo largo del eje y negativo, por lo que su desplazamiento es de – 5 m.

A partir del punto C se ha movido al punto D a lo largo del eje y positivo, por lo que el desplazamiento es de + 5 m. Luego se movió al punto E a lo largo del eje y negativo, por lo que el desplazamiento es – 5 m. por fin se ha movido al punto F. Por lo tanto, el desplazamiento de la partícula es = ( -5 + 5 – 5 + 5 – 5) m = -5 m

Conclusión

Aquí en este artículo hemos discutido si el desplazamiento puede ser negativo o no de una manera elaborada. Aparte de esto, hemos explicado el desplazamiento positivo y negativo con ejemplos adecuados y problemas matemáticos.

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