Conceptos Esenciales y Fórmulas Clave de la Cinemática

Conceptos Fundamentales de la Cinemática

Explora los pilares de la cinemática, la rama de la física que describe el movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que lo producen. A continuación, se detallan los términos esenciales para comprender cómo se mueven los objetos en el espacio y el tiempo.

Definiciones Clave del Movimiento

• Sistema de Referencia: Sistema de ejes de coordenadas orientado en el espacio, de manera que la posición de cada punto queda definida por un conjunto de coordenadas.
• Movimiento Rectilíneo: Movimiento unidimensional, ya que una recta solo tiene una dimensión.
• Movimiento Circular: Movimiento bidimensional, ya que el origen del sistema suele estar en el centro de la circunferencia.
• Vector Posición: Vector que va del origen de coordenadas al punto en el que se encuentra el móvil en cada instante.
• Desplazamiento: La diferencia de posición que ocupa un cuerpo entre dos instantes determinados.
• Trayectoria: Línea imaginaria formada por los puntos que va ocupando el móvil en los distintos instantes de tiempo.
• Espacio Recorrido: Longitud medida sobre la trayectoria que recorre el móvil en un tiempo.
• Celeridad: Módulo (valor) de la velocidad.
• Velocidad Media: Distancia recorrida por un cuerpo en la unidad de tiempo.
• Velocidad Instantánea: Velocidad de un móvil en un instante determinado de su trayectoria.
• Aceleración Media: Variación de la velocidad en la unidad de tiempo.
• Aceleración Instantánea: Aceleración de un móvil en un instante determinado.
• Aceleración Tangencial: Representa el cambio del módulo de la velocidad (celeridad) por unidad de tiempo.
• Aceleración Centrípeta: Representa el cambio de dirección de la velocidad por unidad de tiempo. Se produce en movimientos curvilíneos (circular, parabólico, elíptico).

Fórmulas Esenciales del Movimiento

A continuación, se presentan las ecuaciones fundamentales para describir los diferentes tipos de movimiento en cinemática.

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

• V_m = (s - s₀) / (t - t₀)
• V_i = (r₂ - r₁) / Δt
• s = s₀ + v⋅t

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

• a_m = (v - v₀) / (t - t₀)
• a_i = (v(t + Δt) - v(t)) / Δt
• v = v₀ + a⋅t
• s = s₀ + v₀⋅t + 0.5⋅a⋅t²

Movimiento Circular Uniforme (MRUC)

• Δθ = θ₂ - θ₁
• Δθ = Δs / R
• ω = Δθ / Δt
• v = ω⋅R = (Δθ⋅R) / Δt
• T = 1 / f
• f = 1 / T
• v = 2πR / T
• a_c = v² / R