Cinemática

CINEMÁTICA. ¿QUÉ ES?

MOVIMIENTO:

En mecánica, el movimiento es un cambio de la posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de referencia.

El movimiento se refiere al cambio de ubicación en el espacio a lo largo del tiempo, tal como es medido por un observador físico. Y aquí entra en concepto de que el movimiento es relativo, ya que depende del lugar donde se encuentre el observador, y a este lugar,que es un punto y un sistema de ejes, que suponemos fijos en el Universo, y que se toman como referencia para medir la distancia a la que se encuentra el objeto,le llamamos sistema de referencia.

Para estudiar un movimiento debemos tener en cuenta los siguientes elementos:

  • Posición del móvil: lugar que ocupa el móvil en un instante.
  • Trayectoria: linea que une cada uno de los puntos por los que ha pasado el móvil.
  • Espacio recorrido: distancia que ha recorrido el móvil a lo largo de su trayectoria.
  • Desplazamiento: distancia más corta entre la posición inicial y final del móvil. Siempre es una linea recta.

Mas info aquí.

El espacio recorrido (o distancia) no tiene por qué coincidir con el desplazamiento. De hecho en la mayoría de los casos no coincide. Solo será así cuando estemos hablando de un movimiento rectilíneo.

El estudio del movimiento se puede realizar a través de la cinemática o a través de la dinámica. En función de la elección del sistema de referencia quedarán definidas las ecuaciones del movimiento, ecuaciones que determinarán la posición, la velocidad y la aceleración del cuerpo en cada instante de tiempo. Todo movimiento puede representarse y estudiarse mediante gráficas. Las más habituales son las que representan el espacio, la velocidad o la aceleración en función del tiempo.

https://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_(f%C3%ADsica)

En este vídeo lo puedes entender mejor:

Ejemplo de distancia y desplazamiento:

VELOCIDAD:

La velocidad es la variación de la posición de un móvil desde su punto de referencia con respecto al tiempo. En otras palabras, la velocidad es la rapidez con la que se desplaza un móvil en un sentido y una dirección determinada.

La velocidad instantánea es la que lleva el móvil en un momento determinado. Si vamos en el coche, la velocidad instantánea la va marcando el velocímetro en cada momento.

Si queremos saber la velocidad media de un móvil basta con obtener el resultado de dividir es espacio recorrido entre el tiempo empleado en recorrer ese espacio.

Pero la velocidad es una magnitud vectorial. Esto quiere decir que no solo se define por un valor numérico (su módulo). Necesita también otros parámetros como la dirección y el sentido. Por tanto, para conocer la velocidad de un móvil, hay que definir:

  • el módulo o valor numérico. Por ejemplo: 80 km/h.
  • la dirección: la línea recta sobre la que de desplaza el móvil. Por ejemplo si estoy de viaje y voy por Albacete, la dirección de la velocidad es la linea recta que une Albacete con Murcia.
  • El sentido: No es lo mismo ir hacia Albacete que ir hacia Murcia. El sentido nos indica hacia donde se dirige el móvil. Para cada dirección hay, pues, dos sentidos.

Se suele distinguir entre dos conceptos, RAPIDEZ y VELOCIDAD. La RAPIDEZ es una magnitud ESCALAR, es decir, nos informa de la distancia recorrida en un tiempo. La VELOCIDAD además nos indica la DIRECCIÓN y el SENTIDO, y es una magnitud VECTORIAL. Ambas se miden en las mismas unidades m/s en el SI.

TIPOS DE MOVIMIENTO:

Según la trayectoria:

  • Movimiento rectilíneo: trayectoria linea recta.
  • Movimiento curvilíneo:
    • trayectoria circular: movimiento circular
    • trayectoria parabólica

Y el movimiento rectilíneo, según la velocidad, se puede clasificar en:

  • Movimiento rectilíneo uniforme MRU: La velocidad es la misma en toda su trayectoria, por tanto decimos que la velocidad es constante.
  • Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado MRUA: . Es un movimiento en el que cambia el valor de la velocidad con respecto al tiempo. En este movimiento la aceleración es constante.

CARACTERÍSTICAS DEL MRU:

ECUACIONES DEL MRU y 3 ejemplos de problemas:

CARACTERÍSTICAS DEL MRUA:

ACELERACIÓN:

La aceleración nos dice cuánto varía la velocidad de un móvil por unidad de tiempo.

La aceleración puede ser positiva o negativa:

  • ACELERACIÓN POSITIVA: cuando la velocidad aumenta con respecto al tiempo (el móvil va cada vez más rápido).
  • ACELERACIÓN NEGATIVA: cuando la velocidad disminuye con respecto al tiempo.  Se da en los MOVIMIENTOS DE FRENADA.

GRÁFICAS DEL MOVIMIENTO:

Pincha en el enlace y podrás descargarte un RESUMEN DE LAS GRÁFICAS DEL MRU Y MRUA

AHORA INTÉNTALO TÚ: CONSTRUIR E INTERPRETAR GRÁFICAS.

En los siguientes documentos aprenderás con varios ejemplos prácticos a construir e interpretar gráficas de MRU.

CÓMO CONSTRUIR E INTERPRETAR GRÁFICAS

EJERCICIOS PROPUESTOS DE GRÁFICAS

3 PROBLEMAS DE GRÁFICAS MRU

PROBLEMAS Y PRÁCTICAS:

Y ahora puedes practicar y aprender. Pincha en estos enlaces y verás…

www.física.net: Problemas resueltos MRU

Problema resuelto de clase: Gráfica espacio -tiempo MRU

Gráfica interactiva espacio-tiempo MRU

Gráfica interactiva velocidad tiempo MRU

Gráfica interactiva espacio-tiempo MRUA

Gráfica interactiva velocidad-tiempo MRUA

Construye tu propia gráfica velocidad-tiempo mientras conduces una moto.

Laboratorio virtual de cinemática

¿QUIERES SABER MÁS?

En los siguientes DOCUMENTOS DE AMPLIACIÓN,  estudiaremos las características de los movimientos MRU y MRUA y sus representaciones gráficas, espacio-tiempo y velocidad-tiempo.

¿Qué es el MRU?

¿Qué es el MRUA?

Ecuación de la recta y gráficas MRU

 

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