Conceptos Fundamentales de Cinemática y Dinámica: Movimiento y Fuerzas

Fundamentos del Movimiento

Un cuerpo se mueve si cambia de posición con respecto a otro, que tomamos como referencia:

• Origen: es el punto de partida que tomamos como referencia.
• Trayectoria: es la línea que une los puntos por los que se desplaza.
• Posición: es la distancia que hay del móvil al origen.
• Tiempo: es el instante en el que el móvil está en esa posición.

Cinemática: Velocidad y Aceleración

• Velocidad de un móvil: es el espacio o distancia que recorre en la unidad de tiempo. Fórmula: v = espacio / tiempo.
• Aceleración de un móvil: es la variación o cambio de velocidad en el tiempo. Fórmula: a = (v_f - v₀) / t. Se mide en m/s².

La aceleración puede ser positiva (si gana velocidad) o negativa (si pierde velocidad).

Tipos de Movimiento

• Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U.): es un movimiento con trayectoria recta y velocidad constante. Fórmulas: v = e / t; e = v · t; t = e / v.
• Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (M.R.U.A.): es un movimiento con trayectoria recta y aceleración constante. Fórmulas: e = v₀ · t + (a · t²) / 2; v_f = v₀ + a · t.

Dinámica: Fuerzas y Equilibrio

Fuerza: es todo aquello capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo. Las fuerzas se representan mediante vectores que indican: origen, punto de aplicación, intensidad, dirección y sentido.

Equilibrio y Deformación

• Equilibrio de un cuerpo: un cuerpo está en equilibrio cuando no actúa fuerza sobre él, o la resultante de las fuerzas que actúan es cero.
• Efecto de las fuerzas:
  • Elásticos: si recuperan su forma al dejar de ejercer la fuerza.
  • Plásticos: si se deforman al aplicar fuerza y no recuperan su forma inicial.

Las fuerzas se miden con un aparato llamado dinamómetro.

Masa y Peso

• Masa: es la cantidad de materia que posee un cuerpo. Es invariable, se mide con la balanza y su unidad es el kilogramo (kg).
• Peso: es la fuerza con la que un cuerpo es atraído hacia el centro del planeta. Es variable, se mide con el dinamómetro y su unidad es el Newton (N). Se calcula mediante la fórmula: P = m · g.

Principio de Arquímedes

El principio de Arquímedes establece que: "Todo cuerpo sumergido en un líquido recibe un empuje hacia arriba igual al peso del líquido desalojado".