Formulario de Física: Ecuaciones y Conceptos de Cinemática

Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U.)

• Distancia: D = |e_final - e_inicial|
• Velocidad media: V_m = D / t
• Ecuación de posición: e = e₀ + v · t

• En sus gráficas de e/t, la línea debe ser recta e inclinada.
• En sus gráficas de v/t, la línea debe ser recta sin inclinación.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (M.R.U.A.)

• Aceleración: a = (v_final - v_inicial) / t
• Velocidad: v = v₀ + a · t
• Posición: e = e₀ + v₀t + 1/2 · a · t²
• Ecuación independiente del tiempo: v² - v₀² = 2 · a · e (Se utiliza cuando no aparece la variable t).

• En sus gráficas de e/t, las líneas deben ser curvas.
• En sus gráficas de v/t, las líneas deben ser rectas e inclinadas.

Movimiento en Caída Libre

Caída libre

• V₀ = 0
• a = g = 9,8 m/s²
• V < 0

Lanzamiento hacia arriba

• V₀ > 0
• g = -9,8 m/s²
• Al llegar a la altura máxima, v = 0
• t_subida = t_bajada
• Lanzamiento = V caída al suelo.

Lanzamiento hacia abajo

• V₀ > 0
• g = -9,8 m/s²
• V < 0

Ecuaciones generales

• e = e₀ + v₀ · t + 1/2 · g · t²
• v_f = v₀ - 9,8 · t

Nota: Tomemos el criterio de signo que sea, nunca t puede ser negativo.

Conversión de unidades

• Km/h · 1000 / 3600 = m/s
• m/s · 3600 / 1000 = km/h

Movimiento Circular Uniforme (M.C.U.)

Es aquel cuya trayectoria es circular y recorre ángulos iguales en tiempos iguales; por tanto, la velocidad angular (ω) es constante.

Unidades

• Ángulo (θ): º, vueltas, revoluciones, radianes (SI).
• Velocidad angular (ω): º/s, vueltas/s, rpm, rps, rad/s.
• 1 vuelta = 1 revolución = 360º = 2π rad.
• ω = Δθ / Δt
• v = ω · r

Componentes intrínsecas de la aceleración

La velocidad (V) es un vector caracterizado por su módulo, su dirección y su sentido. La aceleración es el cambio de velocidad en el tiempo, pero este cambio puede ser en el módulo o en la dirección.

• Aceleración tangencial (a_t): Si varía el módulo de V. Su dirección es tangente a la trayectoria. El sentido es el mismo de v si esta aumenta, y contrario si v disminuye. a_t = ΔV / Δt.
• Aceleración normal (a_n): Si varía la dirección de v. Va dirigida siempre al centro de la curva. a_n = V² / r = ω² · r.

Relación entre movimientos:

• Si a_t = 0 y a_n = 0 → M.R.U.
• Si a_t ≠ 0 y a_n = 0 → M.R.U.A.
• Si a_t = 0 y a_n ≠ 0 → M.C.U.
• e = θ · r (Relación entre magnitudes lineales y angulares).

Periodo y Frecuencia

• Periodo (T): Es el tiempo que tarda el móvil en pasar por un mismo punto (dar una vuelta). T = 1 / f = 1 / s^-1.
• Frecuencia (f): Es el número de vueltas que da el móvil en un tiempo determinado, generalmente en segundos. f = 1 / T = 1 / s = s^-1 (Hz) SI.