LA
CINEMÁTICA
La Cinemática trata del estudio del movimiento de los
cuerpos en general, y, en particular, el caso simplificado del movimiento de un
punto material. Desde el punto de vista matemático, la Cinemática expresa cómo
varían las coordenadas de posición de la partícula (o partículas) en función
del tiempo. Además estudia las leyes del movimiento de los cuerpos y sus
elementos básicos son: espacio (donde ocurren todos los fenómenos físicos) tiempo (una referencia cuya medida es idéntica
para todos los observadores) y móvil (punto material o partícula)
ARTICULO
Nº 1
LAS MAGNITUDES QUE DEFINE
LA CINEMÁTICA SON PRINCIPALMENTE TRES, LA POSICIÓN, LA VELOCIDAD Y LA
ACELERACIÓN.
• Posición: Es
el lugar en que se encuentra el móvil en un cierto instante de tiempo. Suele
representarse con el vector de posición. Dada la dependencia de este vector con
el tiempo, es decir, si nos dan, tenemos toda la información necesaria para los
cálculos cinemáticos.
•Velocidad: Es la variación de la posición con el
tiempo. Nos indica si el móvil se mueve, es decir, si varía su posición a
medida que varía el tiempo.
Aceleración: Aceleración es la variación de la velocidad en la unidad de tiempo. Indica cuánto varía la velocidad al ir pasando el tiempo.
El movimiento de una partícula (o cuerpo rígido) se puede describir según los valores de velocidad y aceleración, que son magnitudes vectoriales.
• Si la aceleración es nula, da lugar a un movimiento rectilíneo uniforme.
• Si la aceleración es constante con igual dirección que la velocidad, da lugar al movimiento rectilíneo uniformemente acelerado .
Aceleración: Aceleración es la variación de la velocidad en la unidad de tiempo. Indica cuánto varía la velocidad al ir pasando el tiempo.
El movimiento de una partícula (o cuerpo rígido) se puede describir según los valores de velocidad y aceleración, que son magnitudes vectoriales.
• Si la aceleración es nula, da lugar a un movimiento rectilíneo uniforme.
• Si la aceleración es constante con igual dirección que la velocidad, da lugar al movimiento rectilíneo uniformemente acelerado .
• Si
la aceleración es constante con dirección perpendicular a la velocidad, da
lugar al movimiento circular uniforme.
•
Cuando la aceleración es constante y está en el mismo plano que la velocidad y
la trayectoria, tenemos el caso del movimiento parabólico, Cuando la
aceleración es constante pero no está en el mismo plano que la velocidad y la
trayectoria, se observa el efecto de Coriolis.
• En el movimiento armónico simple se tiene un movimiento periódico de vaivén, como el del péndulo.
• En el movimiento armónico simple se tiene un movimiento periódico de vaivén, como el del péndulo.
MOVIMIENTO
RECTILINEO
Es
aquel en el que el móvil describe una trayectoria en línea recta y la velocidad
permanece constante a lo largo del tiempo, dado que su aceleración es nula.
MOVIMIENTO
UNIFORME ACELERADO
Es
aquel movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo permanece
constante,(en magnitud y dirección) en el transcurso del tiempo.se caracteriza
por tener cambios en la velocidad, movimientos diferentes en intervalos de
tiempos iguales
EXISTEN DOS TIPOS DE MOVIMIENTO, CARACTERIZADOS POR SU TRAYECTORIA, DE ESTA CATEGORÍA:
EXISTEN DOS TIPOS DE MOVIMIENTO, CARACTERIZADOS POR SU TRAYECTORIA, DE ESTA CATEGORÍA:
1.
El
movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en el que la
trayectoria es rectilínea, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad
inicial tienen la misma dirección.
2. El movimiento parabólico, en el que la trayectoria descrita es una parábola, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial no tienen la misma dirección.
2. El movimiento parabólico, en el que la trayectoria descrita es una parábola, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial no tienen la misma dirección.
• Velocidad instantánea: Es la velocidad de un objeto en movimiento en un punto preciso de su trayecto.
• Velocidad media: es la división de la distancia en total que recorre una partícula y el tiempo total transcurrido.
• Aceleración instantánea: es la aceleración con la cual se mueve una partícula en un punto específico de la trayectoria.
• Aceleración media: es la división de los cambios de la velocidad y el tiempo.
ARTICULO
Nº2
MOVIMIENTO CIRCULAR
Es
el que se basa en un eje de giro y radio constante, por lo cual la trayectoria
es una circunferencia.
Si,
además, la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular
uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y
velocidad angular constante.
MOVIMIENTO
CIRCULAR UNIFORME
Describe el movimiento de un
cuerpo atravesando, con rapidez constante, una trayectoria circular. Se
caracteriza por tener una velocidad angular constante por lo que la aceleración
angular es nula.
Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad no lo es: La velocidad, una magnitud vectorial, tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esta circunstancia implica la existencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO
Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad no lo es: La velocidad, una magnitud vectorial, tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esta circunstancia implica la existencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO
En
este movimiento, la velocidad angular varía linealmente respecto del tiempo,
por estar sometido el móvil a una aceleración angular constante. Las ecuaciones
de movimiento son análogas a las del rectilíneo uniformemente acelerado, pero
usando ángulos en vez de distancias.
SISTEMA
DE COORDENADAS
Un
sistema de coordenadas es un conjunto de valores y puntos que permiten definir
unívocamente la posición de cualquier punto de un espacio elucídelo o
"espacio plano", aunque también es posible construirlos sobre
variedades con curvatura.
En el estudio del movimiento, los sistemas de coordenadas más útiles se encuentran viendo los límites de la trayectoria a recorrer, o analizando el efecto geométrico de la aceleración que afecta al movimiento. Así, para describir el movimiento de un talón obligado a desplazarse a lo largo de un aro circular, la coordenada más útil sería el ángulo trazado sobre el aro. Del mismo modo, para describir el movimiento de una partícula sometida a la acción de una fuerza central, las coordenadas polares serían las más útiles.
En la gran mayoría de los casos, el estudio cinemático se hace sobre un sistema de coordenadas cartesianas, usando una, dos o tres dimensiones según la trayectoria seguida por el cuerpo.
En el estudio del movimiento, los sistemas de coordenadas más útiles se encuentran viendo los límites de la trayectoria a recorrer, o analizando el efecto geométrico de la aceleración que afecta al movimiento. Así, para describir el movimiento de un talón obligado a desplazarse a lo largo de un aro circular, la coordenada más útil sería el ángulo trazado sobre el aro. Del mismo modo, para describir el movimiento de una partícula sometida a la acción de una fuerza central, las coordenadas polares serían las más útiles.
En la gran mayoría de los casos, el estudio cinemático se hace sobre un sistema de coordenadas cartesianas, usando una, dos o tres dimensiones según la trayectoria seguida por el cuerpo.
FÍSICA DE LA CINEMÁTICA EN LA VIDA DIARIA
PARTÍCULA
Si
observas atentamente el movimiento de cuerpo, como el de una pelota de futbol
americano veras que esta gira sobre su propio eje mientras se desplaza.
La descripción de este
tipo de movimiento es muy complicado. las complicaciones pueden evitarse
considerando a los cuerpos como partículas. Una partícula es un cuerpo de
dimensiones muy pequeñas que tienen masa
SIMULADORES DE LA CINEMÁTICA
SIMULADOR Nº1
Este
simulador sirve para saber la velocidad instantáneo la posición de una partícula
en movimiento rectilíneo, Permite conocer la velocidad de un móvil que se
desplaza sobre una trayectoria, cuando el lapso de tiempo es infinitamente
pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño,
representando un punto de la trayectoria. Además la velocidad instantánea es la
k lleva un cuerpo en cada instante
SIMULADOR Nº2
Se denomina movimiento
parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la
trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia
al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.
SIMULADOR Nº3
La caída libre de un cuerpo
es un movimiento en dirección vertical adquirido por el, cuando se deja caer en
el vacío desde cierta altura un cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza
de gravedad actué sobre el, siendo su velocidad inicial cero.
SIMULADOR Nº4
Velocidad instantánea
Es la
velocidad que lleva un móvil en un instante determinado o en un punto concreto
de su trayectoria. La
velocidad de ese dos móvil en movimiento
en un punto preciso de su trayecto. La velocidad de un objeto puede ir
cambiando según su aceleración
SIMULADOR Nº5
Movimiento rectilineo
En el movimiento rectilíneo, es la trayectoria que
describe el móvil de una línea recta. Algunos tipos notables de movimiento
rectilíneo son:
▼Movimiento rectilíneo uniforme:
cuando la velocidad
es constante.
▼Movimiento rectilíneo uniformemente
acelerado: cuando la aceleración
es constante.
▼Movimiento armónico simple unidimensional:
cuando la aceleración es directamente proporcional a la elongación
(distancia a la posición de equilibrio) y está siempre dirigida hacia la
posición de equilibrio.
