CINEMÁTICA
DEFINICIÓN.- Es la parte de la física que es estudia el movimiento de los cuerpos
sin tener en cuenta las fuerzas que le producen.
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
MOVIMIENTO.- Un cuerpo se encuentra en movimiento cuando cambia de
posición con respecto a un punto o sistema de referencia fijo.
SISTEMA DE REFERNCIA.- Es el punto lugar o cuerpo donde se considera
ubicado el observador. Para todos los sistemas de referencia el tiempo es el único
parámetro o permanece constante.
TRAYECTORIA.- Es la línea que une todos los puntos o posiciones que ocupa él
móvil.
VECTOR POSICIÓN (r).- Es un vector que determina la posición del móvil en
cierto instante con respecto al sistema de referencia (observador).
DESPLAZAMIENTO (d).- Es una magnitud vectorial que mide la distancia entre 2
puntos posiciones que ocupa el móvil ####
Pa a PF
|| d || = distancia.
VELOCIDAD MEDIA (Vm).- Es una magnitud vectorial determinada por la relación
Desplazamiento y el tiempo empleado por dicho desplazamiento.
|| Vm || || d || || r B – r A ||
t t
ESPACIO RECORRIDO.- Es una magnitud escalar que mide la longitud de la
trayectoria descrito por el móvil.
VELOCIDAD MEDIA PROMEDIO (Vm - p).- Es una magnitud escalar que mide la
Relación entre el espacio total recorrido y el tiempo total empleado en recorrido. Se llama también rapidez media.
Vm – p etotal
Ttotal
VELOCIDAD PROMEDIO.- Concepto estadístico determinado por la relación entre
la suma de las selecciones y el número de ellas.
Vp
VELOCIDAD INSTANTÁNEA.-Vector tangente a la trayectoria su módulo es la
rapidez con la cual el módulo realiza la trayectoria
||V
instantanea || = rapidezrA
rB
rA = Posición inicial.
rB = Posición final.
d = desplazamiento.
rA + d = rB ; d = rB – rA
Ejemplo
Un móvil tiene una velocidad Vo = (3i + 4j)m/s si parte de la posición ro = 0, después de Cuanto tiempo deberá cambiar su velocidad instantánea a V1 = (-4i + 3j m/s para que pueda pasar por r1 = 50j
Este problema está planteado en dos dimensiones (x e y) hacemos una figura aproximada con el desplazamiento.
d1 + d2 = O1 + 50j
pero d1 = Vo t1
d2 = 3t1i + 4t1j
d2 = V1 t2
d2 = -4t2i +3t2j
d1 + d2 = (3t - 4t )I + (4t + 3t )j
0= 3t - 4t 50j = 4t + 3t+
3t = 4t 50 = 4x 4/3 t + 3t
t = 4t /3
16/3 t + 9/3t = 50 t = 6
t = 4/3 x 6 = 8
2.-MRUV.- Es aquel cuya trayectoria es una recta y los espacios son recorridos a
tiempos iguales.
c c
t t
2.1 LEYES DEL MOVIMIENTO UNIFORME
c c constante
c c
e
2) La velocidad es constante V e Km
t s v t
Ejemplo
Posee una velocidad constante de 90Km/h ¿Qué espacio en metros recorrerá durante 4 segundos?
V = e 90 Km /h = e 90Km/h . 40 s = e
t 40
3600 Km/h = e
GRAFICA DEL MRU
a) "v " "t" Área = v x t e= área
e = v x t
b) "x" Vo "t" Vg = x
t
V = x
T
Ecuación de la recta
XA = Xo + VA t
También Tg O = m
m = pendiente de la recta
Ejemplo
La grafica X a l 2 móvil A y B se muestra en la gráfica
Encuentra la ecuación X (t) para el móvil B
Desacuerdo a la figura móvil A en los sd de su movimiento recorre XA.t = 20 x s = 100m Tg O 100/s = 50 a decir m de V = 50 de B tomar M (5,10) y p(t, x)
x – 10 x – 10 = 50t -150
X – 3
Rpta. X = 50t – 140
TIEMPO DE ENCUENTRO
2 Móviles parte simultáneamente en direcciones diferentes hasta que se encuentran.
x y
d
m = VA . to
y 0 V . y
x = VA . t
y = VB . t
x + y = Va t + vB t
d = t (vA + vB)
d t
(vA + vB)
TIEMPO DE ALCANSE
Un móvil parte de un mismo punto Y viajando en la misma dirección alcanza al primero.
VA . t = x + y
VB . t = y
(vA + vB)t = x
t = x
vA - vB
ta = rapidez de A = 14 m/s B = (3 14)m/s
d = 20 14
3.-MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO
Es aquella cuya trayectoria es una línea recta de modo que su velocidad aumenta o disminuye en cantidades iguales durante intervalos de tiempos iguales.
3.1 CONCEPTO DE ACELERACIÓN LINEAL
Como La velocidad puede cambiar y asea en módulo como en dirección, y para que este ocurra existe otro agente que lo produce, el mismo que se conoce con el nombre de aceleración. La aceleración es una magnitud vertical cuyo módulo nos indica la rapidez de cambio de la velocidad, y su dirección el lugar hacia donde se produce dicho cambio.
3.2 DEFINICION DE ACELERACIÓN CONSTANTE
La aceleración d un cuerpo constante si su modulo y su dirección permanecen iguales en todo momento, y su valor se determine por medio de las sgte. Relación.
3.4 ECUACIÓN DEL MRUV
ti = 0
tf = t
t = t
= Vector cambio de velocidad
= Velocidad inicial
= Velocidad final
= Intervalo tiempo
= Espacio recorrido
= Tiempo transcurrido
= Aceleración
= Distancia recorrida en el n-ésimo segundo.
ECUACIONES ESCALARES
3.3 TIPOS DE MOVIMIENTO VECTORIAL
MOVIMIENTO ACELERADO
Es aquel en donde la aceleración actúa a favor de la velocidad, de modo que el modulo de la velocidad aumenta a través del tiempo.
MOVIMIENTO DESACELERADO
Se llama también movimiento retardado y es aquel en donde la aceleración actúa en centro de la velocidad, provocando que esta disminuyendo su valor a medida que transcurre el tiempo.
3.5 GRAFICA DEL MRUV
3.3 GRAFICA DEL MRUV
a)
b)
c)
PROBLEMAS PROPUESTOS
CONCEPTOS FUNDAMENTALES
MRU
MRUV
a) 1+ 13
4
b) 1+ 5
4
c) 1+ 17
4
d) 1+ 19
4
e) 1+ 21
4
Derechos reservados del Autor
Se expone el presente para fines de estudio