Cinemática: Conceptos Básicos del Movimiento

Cinemática: Conceptos Básicos del Movimiento

La cinemática es la parte de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos sin tomar en cuenta las causas que lo producen.

Sistemas de Referencia

No puede haber movimiento sin un sistema de referencia.

• Monodimensional.
• Bidimensional.
• Tridimensional.

Física -> Sistemas de coordenadas -> Ejes -> Coordenadas, intersectado en un punto en común. Establecer la posición del móvil. Punto.

• Movimiento: Cambiar de posición con respecto a un punto de referencia.
• Tiempo: El intervalo en el que ocurre el cambio de posición.

Δt = t - t₀ -> Instante.

(Variación del tiempo es igual al tiempo final menos el tiempo inicial)

Móvil: Es el cuerpo que se mueve.

• Distancia: Mide la trayectoria y depende del camino que tomes.
• Trayectoria: El camino que escoges para cambiar de posición. Puede ser rectilínea y curvilínea (circular, elíptica, parabólica, otros...).
• Desplazamiento: Un vector que indica de dónde a dónde va el movimiento.

r: Vector desplazamiento.

r₁: Vector posición.

r₂: Vector posición final.

¿En qué caso la distancia recorrida mide lo mismo que el tamaño del vector desplazamiento? R: Cuando la trayectoria es una línea recta.

• Velocidad: El cociente entre el vector y el intervalo de tiempo.

Tiene módulo (rapidez), dirección y sentido.

• Es una magnitud que calcula el tiempo que tarda en desplazarse.

V= Δr / Δt (Velocidad media)

-> (Flechita arriba)

• Rapidez: Es el módulo del vector.

Unidades

• M: Longitud, metro.
• K: Masa, kilogramo.
• S: Tiempo, segundo.

"La velocidad es única, la rapidez no".

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

• Trayectoria recta.
• Uniforme porque mantiene su rapidez.

Cambio de posición con trayectoria rectilínea y rapidez constante, es decir recorre espacios iguales en intervalos de tiempos iguales.

Tip: Al graficar sobre el plano cartesiano en el eje horizontal siempre se escriben las variables independientes como el tiempo...

• Siempre pasa por el origen.

Pendiente = Inclinación.

• Puedo calcular la pendiente de una recta o de segmentos de curva.

m= Y₂ - Y₁ / X₂ - X₁

X₂ - X₁ = T₂ - T₁

• Cuando es una gráfica Distancia Tiempo dará como resultado la rapidez (m/s).

Características de la gráfica del MRU

• Pendiente es única.
• Recta que pasa por el origen.

• Rapidez instantánea: Lo instantáneo es relativo. La rapidez en un instante determinado. El límite de la velocidad media cuando el t₁ se acerca al t₂.

MRU

V= X / Δt = t - t₀ (Rapidez instantánea)

T

X= V.T

T= X / V

Δ: Delta

Δt: Intervalo de tiempo.

Caída libre: Es un movimiento vertical descendente con ausencia de velocidad inicial.

El movimiento uniformemente variado es el de un objeto al que se le permite caer libremente cerca de la superficie terrestre. Un cuerpo que se deja caer al vacío, se desplaza con una aceleración constante, lo que hace que su velocidad aumente uniformemente en el transcurso de la caída.

Un cuerpo en caída libre se mueve bajo la influencia de la gravedad, sin importar su movimiento inicial. Todos aquellos objetos que se lanzan hacia arriba o hacia abajo y los que se dejan caer desde el reposo, caen libremente una vez se dejan en libertad y experimentan una aceleración dirigida hacia abajo. La Tierra ejerce una fuerza de atracción, dirigida hacia su centro, a todo cuerpo que se encuentra cerca de la superficie terrestre, imprimiéndole cierta aceleración denominada aceleración debida a la gravedad y denota con la letra g. Se ha determinado experimentalmente que un cuerpo en caída libre, aumenta su velocidad en unos 9,8 metros por segundo cada segundo, es decir que la aceleración producida por la Tierra es constante y tiene un valor aproximado de 9,8 m/s².