CINEMATICA

CINEMÁTICA

CINEMÁTICA DE LA PARTÍCULA

La cinemática es la rama de la física que estudia el movimiento de un cuerpo sin tener en cuenta su masa ni las fuerzas que lo provocan.

En la cinemática hay que tener en claro los siguientes conceptos:

Posición: La posición en la cinemática se refiere al punto o lugar en el que se encuentra un cuerpo en un instante de tiempo.

Trayectoria: La trayectoria en cinemática se refiere a la linea que se describe una partícula cuando se mueve; las trayectorias se dividen en dos: en trayectorias rectilíneas y en trayectorias curvilíneas.

Espacio: El espacio es el lugar donde se encuentran los objetos y el mismo en el que los eventos tienen una posición y dirección relativa.

Desplazamiento: Es la magnitud vectorial que se define como el cambio de posición que tiene un cuerpo. El desplazamiento es independiente de la trayectoria que tiene el cuerpo, y para obtenerlo se consigue uniendo la posición inicial con la posición final.

Velocidad: La velocidad es la magnitud física que expresa la distancia recorrida por una partícula en un lapso de tiempo.

La velocidad se expresa como una magnitud vectorial, dado que para obtener la velocidad se considera la dirección y el sentido del desplazamiento aparte de la distancia y el tiempo.

Aceleración: La aceleración es la magnitud física que mide la variación de la valerosidad con respecto al tiempo, en otras palabras la aceleración es el cambio de una velocidad a otra.

MOVIMIENTO EN UNA DIRECCIÓN 

Cuando hablamos de movimiento en una dirección, nos referimos a los siguientest movimientos: 

• Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)
• Movimiento Rectilíneo Uniformemente variado  (MRUV)
• Caída Libre
• Lanzamiento Vertical.

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU): El movimiento rectilíneo uniforme es cuando un objeto o partícula se mueve en una linea recta, ademas la velocidad que emplea es constante.

En el MRU las únicas magnitudes que se emplean son la velocidad, la distancia y el tiempo.

Ejercicios

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado ( MRUV): El MRUV a diferencia del MRU hay una variación de la velocidad, y por este hecho aparece otra magnitud que es la aceleración,

Dado que ya tenemos la magnitud aceleración el MRUV se divide en dos: 

• Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado Acelerado.
• Movimiento Rectilineo Uniformemente Variado Desacelerado. 

Para el MRUV las formulas que se necesitan son:

Ejercicios

Caída Libre y Lanzamiento Vertical: Por caída libre este tema trata de sobre objetos o partículas que caen desde cierta altura, y por lanzamiento vertical se trata de objetos o partículas que son lanzados en dirección vertical. En ambos movimientos se usan las mismas ecuaciones que las del MRUV solo con la diferencia que la aceleración cambia con la gravedad. 

La acción de la gravedad provoca que dos objetos de diferentes masas lleguen al mismo tiempo al suelo, aunque hay caso en los que no se cumple dado a la forma que tienen los cuerpos, por ejemplo: si una pluma con una piedra se dejan caer al mismo tiempo la pluma demorara en caer, pero esto es provocado por la densidad que tiene la pluma, así mismo sucede con una hoja de papel, cuyas densidades son ligeramente parecida a la del aire, mas no son iguales.

Para Caída Libre y Lanzamiento Vertical estas son las formulas que se necesitan saber:

Ejercicios

Para la facilitar en la resolución de los ejercicios, al valor de la gravedad se lo manejara como 10m/s cuadrado, aunque el valor original es de 9.8m/s cuadrado.

Nota; En un movimiento Vertical el tiempo de subida es el mismo que el tiempo de bajada, y la velocidad final en el punto mas alto es 0.

Aparte de estos movimientos hay otros tipos de movimientos en los cuales ya intervienen mas magnitudes pero que también son parte de la cinemática, como son:

• Movimiento Parabólico
• Movimiento Circular Uniforme (MCU)
• Movimiento Circular Uniformemente Variado (MCUV)

Movimiento Parabólico: Se le llama Movimiento Parabólico, ya que la trayectoria que hace un objeto describe una parábola. En el movimiento parabolico hay que tener en cuenta que su movimiento se realiza en el eje X y en el eje Y.

Movimiento Circular Uniforme (MCU): El movimiento circular uniforme también se o conoce como movimiento circunferencial uniforme, en este movimiento la trayectoria que tiene un cuerpo es de manera circular, ademas la rapidez es constante .

Para entender bien este tema hay que tener en claro los siguientes conceptos:

Formulas que se emplean:

Ejercicios

Movimiento Circular Uniformemente Variado (MCUV): Es aquel movimiento que efectúa un cuerpo al rededor de una circunferencia, donde habrá variación de la velocidad angular.

Ejercicios