Fundamentos de Cinemática: Caída Libre, Proyectiles y Movimiento Circular

Caída Libre

Caída libre: es el movimiento en dirección vertical con aceleración realizado por un cuerpo que se deja caer al vacío.

Convenciones de Caída Libre

• A) Se tomará la dirección vertical del eje y, considerándose "y" positivo la que va dirigida hacia arriba.
• B) Si el cuerpo sube y el sistema de coordenadas tiene el origen en el punto de partida (t=0, y=0) y se considera el sentido hacia arriba positivo, se tendrá que la velocidad y los desplazamientos son positivos, mientras que la aceleración será negativa.
• C) Si para el mismo sistema de coordenadas baja y el origen se localiza en el punto de partida (t=0, y=0), la velocidad de desplazamiento será positiva y la aceleración será negativa.
• D) Todo valor de "y" indica un punto sobre el origen, y todo valor negativo indica una posición por debajo del origen.

Movimiento de Proyectiles

Proyectil: es cualquier objeto al que se le da una velocidad inicial y a continuación sigue una trayectoria determinada por la fuerza gravitacional que actúe sobre él y por la resistencia de la atmósfera; el camino seguido por este se le llama bala.

Tipos de Lanzamiento

• Lanzamiento horizontal de proyectiles: movimiento compuesto ya que se realiza horizontal y verticalmente.
• Lanzamiento inclinado de proyectiles: movimiento compuesto, se conoce como movimiento en el plano. EJEMPLO: Lanzamiento de jabalina.

Movimiento Circular

Movimiento circular: intervalo de tiempo cuya trayectoria marca una circunferencia.

¿Cuándo la partícula tiene un movimiento circular?

Cuando la distancia de la partícula a un punto fijo describe una trayectoria en forma de circunferencia.

Movimiento circular: intervalo de tiempo cuya trayectoria marca una circunferencia.

¿Cuándo la partícula tiene un movimiento circular?

Cuando la distancia de la partícula a un punto fijo describe una trayectoria en forma de circunferencia.

Movimiento Circular Uniforme (MCU)

Movimiento circular uniforme: es cuando la partícula recorre una trayectoria circular y recorre ángulos centrales iguales en tiempos iguales.

Componentes del Movimiento Circular

• A) Radio: segmento de recta que une el centro de la circunferencia con cualquier punto de ella.
• B) Diámetro: segmento de recta que une dos puntos de la circunferencia con el centro de ella.
• C) Arco: posición de la circunferencia determinada por dos puntos cualquiera.
• D) Radián: ángulo central de una circunferencia al que le corresponde un arco, cuya longitud es igual al radio de la misma.

Elementos del Movimiento Circular

• A) Periodo: tiempo que tarda la partícula en dar una vuelta completa.
• B) Frecuencia: número de vueltas u oscilaciones por segundo.

Movimiento Periódico y Velocidades

Movimiento periódico: movimiento de la Tierra alrededor del Sol, movimiento de electrones alrededor del núcleo, movimiento de las manecillas del reloj.

Velocidad y Aceleración

• Velocidad angular: cambio del ángulo central que se produce al cambio de la posición de la partícula durante un intervalo de tiempo delta t (Δt), descrito por la partícula en un tiempo cuando el ángulo barrido es un ángulo de giro igual a 2π; ese tiempo es un periodo.
• Aceleración centrípeta: es el cambio de dirección que hace continuamente la velocidad.
• Velocidad tangencial: vector tangente a la trayectoria, cuya magnitud se obtiene calculando el recorrido en la unidad de tiempo; cuando el móvil da una vuelta completa recorre un arco igual a la longitud de la circunferencia.