Resumen Completo de Cinemática y Tipos de Movimiento

1. Fundamentos de la Cinemática

La cinemática es la rama de la física que estudia el movimiento sin considerar las causas que lo producen.

• Movimiento: Es relativo, ya que depende del sistema de referencia. Un cuerpo está en movimiento si cambia de posición respecto a dicho sistema.
• Sistema de referencia: Punto o conjunto de puntos utilizados para determinar si un cuerpo se mueve.
• Posición: Distancia entre un cuerpo y el punto de referencia.
• Trayectoria: Línea que une todas las posiciones en un recorrido.
• Desplazamiento: Distancia entre dos posiciones.
• Velocidad: Desplazamiento experimentado por unidad de tiempo. Fórmula: v = espacio (m) / tiempo (s).
• Movimiento uniforme: Aquel en el que la velocidad es constante. Puede ser rectilíneo o no.
• Aceleración: Cualquier cambio de velocidad:
  • Tangencial: Cambio en el valor de la velocidad.
  • Centrípeta: Cambio en la dirección de la velocidad.
• Movimiento uniformemente acelerado: Aquel que posee una aceleración tangencial constante.
• Caída libre: Movimiento de los cuerpos cuando solo actúa sobre ellos el peso. Aceleración: 9,8 m/s².
• Movimiento circular uniforme (MCU): Trayectoria circular con velocidad de giro constante.
• Radián: Unidad de medida de los ángulos.
• Velocidad angular: Ángulo descrito por unidad de tiempo.
• Periodo (T): Tiempo que tarda en completar una vuelta.
• Frecuencia (f): Número de vueltas por segundo (Hz, hercio).

2. Movimiento Circular Uniforme (MCU)

• θ = S / R
• Conversión de ángulos:
  • 60º × π / 180º = π/3 rad
  • π/6 rad × 180º / π rad = 30º
• Arco de circunferencia (s): s = θ × R
• Velocidad angular (ω): Medida en rad/s.
• Velocidad lineal (v): v = ω × R
• Periodo (T): T = 2π / ω
• Frecuencia (f): f = 1 / T (Hz)
• Conversión de rpm a rad/s: 3000 rev/min × 2π/rev × 1 min/60 s = 314,16 rad/s

3. Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Cuando el movimiento es rectilíneo (MRU):

• v = (s - s₀) / t
• s - s₀ = v × t
• s = s₀ + v × t
• Cálculo de encuentro: Para hallar el tiempo y lugar de encuentro, se igualan las ecuaciones de dos móviles (ejemplo: s₁ = 200 + 20t y s₂ = 40t, entonces s₁ = s₂).

4. Aceleración

Fórmula general: a = (v - v₀) / t

5. Caída Libre

Aceleración constante: a = -9,8 m/s²

6. Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

Si el movimiento es rectilíneo:

• v = v₀ + a × t
• s = s₀ + v₀t + 1/2 × a × t²
• v² = v₀² + 2a(s - s₀)