Conceptes Bàsics de Cinemàtica i Forces en Física

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Física

Escrito el en catalán con un tamaño de 6,64 KB

Cinemàtica: Estudi del Moviment

Sistema de Referència

El sistema de referència és un punt respecte al qual s'estudia el moviment d'un cos.

Sistema de Referència Temporal

El sistema de referència temporal indica el moment a partir del qual es comença a estudiar un moviment. Es representa amb la lletra t i en el SI (Sistema Internacional) la seva unitat és el segon (s).

Moviment

El moviment d'un cos és el canvi de posició a mesura que passa el temps respecte d'un sistema de referència espacial i temporal. La part de la física que estudia el moviment s'anomena cinemàtica.

Posició

La posició indica on es troba un cos respecte d'un sistema de referència en un instant determinat.

Trajectòria

La trajectòria d'un cos és el conjunt de punts pels quals passa en el seu moviment respecte d'un sistema de referència. Es pot classificar en:

  • Moviment rectilini: la trajectòria és una recta.
  • Moviment curvilini: la trajectòria és una corba.

Dins del moviment curvilini, destaquen:

  • Moviment circular: la trajectòria és una circumferència.
  • Moviment parabòlic: la trajectòria és una paràbola.
  • Moviment el·líptic: la trajectòria és una el·lipse.

Desplaçament

El desplaçament és la magnitud física que representa la distància en línia recta entre el punt final i el punt inicial del recorregut d'un cos. La seva unitat en el SI és el metre (m).

Espai Recorregut

L'espai recorregut per un cos és la longitud de la trajectòria del cos en el seu moviment. Es representa amb la lletra e i en el SI la seva unitat és el metre (m).

El desplaçament és la distància entre la posició final i la posició inicial del cos, i l'espai recorregut és la longitud de la trajectòria.

Velocitat

La velocitat és la magnitud física que mesura la rapidesa amb què canvia de posició un cos en moviment. Es representa amb la fórmula v = e / t, on v és la velocitat, e és l'espai recorregut i t és el temps. La velocitat és una magnitud vectorial perquè s'indica amb direcció i sentit.

Velocitat Mitjana

La velocitat mitjana és el quocient entre l'espai total recorregut per un cos i el temps total que tarda a recórrer aquest espai: vmitjana = espai total / temps total.

Velocitat Instantània

La velocitat instantània és la velocitat del cos en un moment determinat.

Acceleració

L'acceleració és la magnitud física que mesura els canvis de la velocitat d'un cos en la unitat de temps.

Tipus de Moviment Rectilini

Moviment Rectilini Uniforme (MRU)

El moviment rectilini uniforme (MRU) és un moviment amb trajectòria recta i velocitat constant.

Moviment Rectilini Uniformement Accelerat (MRUA)

El moviment rectilini uniformement accelerat (MRUA) és un moviment amb trajectòria recta i acceleració constant.

Moviment Circular

El moviment circular uniforme és un moviment on la trajectòria és una circumferència i la rapidesa (mòdul de la velocitat) és constant.

Velocitat Angular

La velocitat angular és la velocitat de gir i es representa amb la lletra grega omega (ω).

Acceleració en Moviment Circular Uniforme

En un moviment circular uniforme, encara que la rapidesa sigui constant, hi ha una acceleració (anomenada centrípeta) que canvia la direcció de la velocitat, mantenint el cos en la trajectòria circular.

Període

El període (T) és la magnitud física pròpia dels fenòmens que es repeteixen (periòdics). Es representa amb la lletra T i en el SI la seva unitat és el segon (s).

Freqüència

La freqüència (f) és la magnitud física pròpia dels fenòmens que es van repetint amb el pas del temps. Es representa amb la lletra f i en el SI la seva unitat és el hertz (Hz).

Forces: Interacció entre Cossos

Força

La força és una acció que pot provocar un canvi en l'estat de moviment d'un cos o una deformació. Les forces són degudes a la interacció entre els cossos i poden actuar per contacte o a distància.

La força és una magnitud vectorial perquè queda definida per la seva magnitud, direcció i sentit. Es representa mitjançant vectors, amb la lletra F, i en el SI la seva unitat és el newton (N).

Unitats de Força

Quilogram-Força

El quilogram-força (kgf) és una altra unitat de força. Es representa com kgf. La seva equivalència amb el newton és: 1 kgf ≈ 9,8 N.

Força Resultant

La força resultant sobre un cos és la força única equivalent que s'obté en sumar vectorialment totes les forces que actuen sobre aquest cos.

Dinamòmetre

Un dinamòmetre és un instrument que serveix per mesurar forces, basat generalment en l'allargament d'una molla elàstica.

Llei de Hooke

La llei de Hooke estableix que l'allargament d'un cos elàstic és directament proporcional a la força aplicada sobre ell, sempre que no se superi el límit d'elasticitat. S'expressa amb la fórmula: F = k · x, on F és la força, x és l'allargament i k és la constant elàstica del material.

Inèrcia (Primera Llei del Moviment)

La inèrcia és la propietat que tenen els cossos de mantenir el seu estat de moviment o de repòs. És l'oposició que experimenten els cossos a canviar el seu estat de moviment.

Aquest concepte es relaciona amb la Primera Llei del Moviment de Newton (o Llei de la Inèrcia), que postula que si la força resultant que actua sobre un cos és zero, el cos es mantindrà en repòs si estava en repòs, o es mourà amb velocitat constant en línia recta si estava en moviment.

Entradas relacionadas: