Conceptos Fundamentales de Cinemática y Dinámica: Física Básica
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Conceptos de Cinemática
- Aceleración: Rapidez con la que varía la velocidad de un cuerpo.
- Aceleración media: Variación de la velocidad en la unidad de tiempo; se expresa en m/s².
- Aceleración instantánea: Aceleración de un cuerpo en un determinado instante.
Fórmula: Am = ΔV/Δt = (V – V0) / (t – t0)
Estudio del movimiento rectilíneo y uniforme (MRU)
Es un movimiento cuya trayectoria es una línea recta y la velocidad es constante, es decir, no hay aceleración.
Ecuación de la posición: S = S0 + V · t
- S = Posición final
- V = Velocidad
- S0 = Posición inicial
- t = Tiempo
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA)
Es un movimiento con trayectoria y aceleración constante, es decir, la velocidad varía con el tiempo.
Ecuación de la velocidad: V = V0 + a · t
Dinámica y Fuerzas
La dinámica es la parte de la física que estudia el movimiento teniendo en cuenta las causas que lo producen.
Una fuerza es toda causa capaz de producir una deformación o un cambio en el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo.
Clasificación de materiales según la fuerza
- Rígidos: Aquellos que no se deforman por la acción de una fuerza.
- Cuerpos elásticos: Aquellos que se deforman por acción de una fuerza y recuperan su forma original cuando la fuerza cesa de actuar.
- Cuerpos plásticos: Aquellos que quedan deformados de forma permanente por la acción de una fuerza.
Representación de fuerzas
Las fuerzas se miden en el Sistema Internacional en newton (N) y son magnitudes vectoriales representadas mediante vectores.
Un vector es un segmento orientado en el espacio que presenta 4 características:
- Módulo: Valor numérico.
- Dirección: La recta sobre la que se desplaza el vector.
- Sentido: Hacia dónde está dirigido.
- Punto de aplicación: Donde se aplica.
Composición de fuerzas
Operación que consiste en determinar la fuerza resultante de la acción de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.
Diferencias entre masa y peso
| Característica | Masa | Peso |
|---|---|---|
| Definición | Cantidad de materia | Fuerza de atracción terrestre |
| Unidad (SI) | Kilogramos (kg) | Newton (N) |
| Constancia | Valor constante | Depende del lugar |
| Instrumento | Balanza | Dinamómetro |
| Magnitud | Escalar | Vectorial |
Cálculo del peso
P = m · g (donde g = 10 m/s²). La distancia es vertical, el sentido es descendente y el punto de aplicación se encuentra en el centro de gravedad del cuerpo.