CONCEPTO DE CINEMATICA
La
cinemática es una rama de la física dedicada al estudio del movimiento de los
cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que lo producen (lo que
llamamos fuerzas). Por tanto la cinemática sólo estudia el movimiento en sí, a
diferencia de la dinámica que estudia las interacciones que lo producen.
El Análisis Vectorial es la herramienta matemática
más adecuada para ellos.En cinemática distinguimos las siguientes partes:
La magnitud vectorial de la cinemática fundamental es el
"desplazamiento" Δs, que experimenta un cuerpo durante
un lapso Δt. Como el desplazamiento es un vector, por consiguiente,
sigue la ley del paralelogramo, o la ley de suma vectorial. Así si un cuerpo
realiza un desplazamiento "consecutivo" o "al mismo tiempo"
dos desplazamientos 'a' y 'b', nos da un deslazamiento igual
a la suma vectorial de 'a'+'b' como un solo desplazamiento.
Dos movimientos al mismo tiempo entran principalmente,
cuando un cuerpo se mueve respecto a un sistema de referencia y ese sistema de
referencia se mueve relativamente a otro sistema de referencia. Ejemplo: El
movimiento de un viajero en un tren en movimiento, que está siendo visto por un
observador desde el terraplén. O cuando uno viaja en coche y observa las
montañas y los arboles a su alrededor.
MARCOS DE REFERENCIA
Un punto
de referencia o marco de referencia es un conjunto de
convenciones usadas por un observador para
poder medir la posición y
otras magnitudes físicas de un sistema físico y de mecánica. Las trayectorias medidas
y el valor numérico de muchas magnitudes son relativas al sistema de referencia
que se considere, por esa razón, se dice que el movimiento es relativo. Sin
embargo, aunque los valores numéricos de las magnitudes pueden diferir de un
sistema a otro, siempre están relacionados por relaciones matemáticas tales que
permiten a un observador predecir los valores obtenidos por otro observador.
La distancia es una magnitud escalar y equivale al valor absoluto de la
longitud de una trayectoria descrita por un cuerpo en movimiento. Esto quiere
decir que la distancia nunca podrá ser negativa.
El desplazamiento es una cantidad vectorial que describe el cambio neto de
la posición de un objeto, o bien, es la distancia medida entre el punto de
partida y el punto de llegada de un objeto.
La velocidad se define como el desplazamiento
realizado por un móvil, dividido entre el tiempo que tarda en efectuarlo.
Matemáticamente:
Donde d = desplazamiento en metros (m)
t = tiempo en segundos (s)
v = velocidad del móvil en metros sobre segundo (m/s)
La rapidez es una cantidad escalar que únicamente indica la magnitud de la
velocidad.
La aceleración es la variación de la velocidad de un
móvil en cada unidad de tiempo. Matemáticamente:
Donde v = velocidad del móvil en metros sobre segundo (m/s)
t = tiempo en segundos (s)
a = aceleración del móvil en metros sobre segundo cuadrado (m/s2)
TIPOS DE MIVIMIENTOS
Movimiento rectilíneo
uniforme:
Son aquellos
donde la trayectoria se hace en línea recta y la posición del
punto móvil queda determinada por una sola coordenada. La velocidad permanece
constante y no hay una alteración de la aceleración (a) en el transcurso del
tiempo.
Movimiento rectilíneo
uniforme acelerado:
Este movimiento es de aceleración constante
y la velocidad varía linealmente y la posición cuadráticamente con tiempo.
Movimiento armónico
simple:
El cuerpo u
objeto oscila de un lado a otro, esto se debe a una posición de equilibrio en
una dirección determinada, es importante saber que los movimientos
se realizan en intervalos de tiempo iguales.
Movimiento circular:
El sistema de referencia se encuentra en el
centro de la trayectoria
circular.
Movimiento parabólico:
Son dos
movimientos rectilíneos distintos uno horizontal y otro vertical.
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