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 LA CINEMÁTICA | FÍSICA

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PREGUNTAS FRECUENTES SOBRE LA CINEMÁTICA

Ejemplos de cinemática

La caída de un cuerpo, por ejemplo, es un movimiento uniformemente acelerado por la fuerza de gravedad que la Tierra ejerce sobre todos los objetos. Esta fuerza es la que llamamos peso y apunta hacia el centro del planeta.
La cinématica se encarga de analizar movimientos bajo la influencia de fuerzas, es decir, la cinética toma en consideración también las causas del movimiento. Para describir la evolución espacial y temporal de un sistema mecánico sobre el que actúan fuerzas externas, se aplican ecuaciones de movimiento.
 
Primera ecuación de cinemática

Esta ecuación está escrita de la forma y = mx + b. En la misma la y representa la velocidad final, x es el tiempo, la b o el intercepto en el eje y representa la velocidad inicial y la m es la pendiente, que representa la aceleración.
 
Tipos de movimientos
  • Movimiento rectilíneo.
  • Movimiento parabólico.
  • Movimiento circular.
  • Movimiento armónico complejo.
  • Movimiento de sólido rígido.
MECÁNICA: Parte de la Física que estudia los movimientos y el equilibrio de los cuerpos. Comprende: la CINEMÁTICA, la DINÁMICA y la ESTÁTICA. movimiento a escala atómica. DINÁMICA: Es la rama de la Mecánica que estudia los movimientos relacionándolos con las causas (fuerzas) que los producen (o modifican).

Cinemática

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Características de los fenómenos mecánicos

Distancia

Se trata de una descripción de tipo numérica. La misma es usada a fin de hacer la descripción de la separación que existe entre unos objetos. En cuanto a la distancia, la misma puede estar referida a un largo físico, o también a alguna estimación que se base en cierto otro criterio.

En relación a la distancia la misma en ningún momento puede resultar negativa. En cuanto a la distancia viajada en ningún momento va a decrecer. Se trata pues la distancia de una magnitud.

Debido a que es posible describirla mediante un solo elemento dentro de un campo que es numérico. Y que a menudo se acompaña por una unidad que es de medida.

Desplazamiento

Se denomina desplazamiento de un cuerpo, a aquella distancia que recorre un cuerpo hacia una dirección que es específica. Lo cual indica que la posición final de algún punto que sea Sf, va a resultar relativa a su posición que era inicial Si. Luego un vector de desplazamiento se define matemáticamente, como la diferencia que surge entre los vectores que tienen la posición inicial y la final.

Velocidad

En cuanto a la velocidad de un objeto se tiene que es la derivada temporal en relación a su posición, con respecto a un marco el cual es de referencia y que es una función relativa al tiempo.

El equivalente a una especificación procedente de su velocidad, al igual que de su dirección de movimiento, va a ser justamente la velocidad. Se trata pues la velocidad, de un concepto que resulta importante en cuanto a la cinemática. Debido a que hace la descripción correspondiente al movimiento relacionado a los cuerpos.

La Aceleración

El cambio de velocidad que se produce de un objeto, con relación al tiempo, es lo que se conoce como frecuencia. Entonces, la aceleración del objeto, va a ser el resultado que de forma neta tenga cualquiera y todas las fuerzas, que van a actuar sobre dicho objeto.

Rapidez

La rapidez se conoce como la magnitud de la velocidad que posee un objeto. Es por tal razón que se trata de una calidad escalar. Las dimensiones de distancia de la rapidez se encuentran divididas por tiempo. Normalmente se mide bien sea en millas, o también en kilómetros por hora.

Movimiento rectilíneo uniforme

Definición: un móvil describe un M.R.U si su trayectoria es una recta que recorre a velocidad constante: recorre distancias iguales en tiempos iguales. Por lo tanto, la distancia es directamente proporcional a la velocidad y al tiempo.

La velocidad, magnitud vectorial: una magnitud es vectorial cuando para determinar una cantidad no basta con decir su “medida” en una cierta unidad, sino que es necesario determinar también una dirección y un sentido, es decir, como su nombre lo indica, una magnitud vectorial se expresa con un vector, cuyas características son:

1) Punto de aplicación: el que ocupa el móvil en su trayectoria, en el instante considerado.

2) Dirección: tangente a la trayectoria.

3) Sentido: el del movimiento (para dónde va, para la derecha, para arriba, etc)

4) Medida: la que tenga en ese instante (es el módulo del vector, el valor numérico absoluto de la magnitud)

Fórmula: d=v.t (distancia es igual a velocidad por tiempo) donde d = xf-xi (es decir, la distancia recorrida o desplazamiento es la resta de la posición final y la inicial)

Movimiento uniformemente acelerado

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado:

Concepto de aceleración: es la variación de la velocidad en función del tiempo. Cuando la velocidad está cambiando se dice que hay aceleración y el movimiento se llama “variado” (porque varía la velocidad). En un movimiento variado, la aceleración media correspondiente a un intervalo de tiempo se define como el cociente entre la variación de velocidad experimentada por el móvil y el intervalo de tiempo empleado en esa variación. Se llama aceleración al cociente entre una variación de velocidad y el tiempo en que se produce: a = DV/Dt = (Velfinal-Velinicial)/(tfinal-tinicial).

La aceleración, magnitud vectorial: en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, es un vector que tiene la misma dirección y el mismo sentido que el vector velocidad; en cambio, en el retardado, si bien su dirección coincide con la del vector velocidad, su sentido es el opuesto. Esto se refleja en:

1) La velocidad va disminuyendo (las variaciones de v son negativas)

2) En la fórmula de la velocidad en un instante dado, v=vo-a.t1, el signo de la aceleración, que es el que evidencia su sentido, es contrario del signo de la velocidad inicial. Así que podríamos decir que se llama aceleración al vector que tiene la dirección y el sentido de la variación de la velocidad y cuya medida es el cociente entre la medida de la variación de la velocidad y el tiempo en que se produjo.

Fórmulas de M.R.U.V.:

-d = 1/2.a.t2 Esta fórmula sirve especialmente cuando el móvil parte del reposo aumentando la velocidad uniformemente (uniformemente acelerado)

-d = Vi.t+1/2.a.t^2 Esta fórmula se usa particularmente cuando el movimiento es uniformemente variado partiendo de cierta velocidad inicial distinta de 0.

-En el caso de no tener a como dato, podemos usar d=1/2.t(Vi+Vf)

-En el caso de no tener t como dato, usamos: d=(Vf^2-Vi^2)/2a




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