Cinemática

Cuando un cuerpo se encuentra en movimiento, su

posición esta variando respecto a un punto fijo.

El estudio de la cinemática, nos permitirá conocer y

predecir en que lugar se encuentra un cuerpo, que

velocidad tendrá después de un intervalo de tiempo.

La cinemática es la parte de la mecánica que estudia

los diferentes tipos de movimiento de los cuerpos sin

considerar las causas que los provoca.

Cinemática de un

movimiento

Decimos que un cuerpo está en movimiento

cuando, al trascurrir el tiempo, ocupa lugares

distintos.

Por lo tanto movimiento:

Es el cambio de posición que experimenta un

cuerpo

La posición se da siempre en relación con un sistema de

referencias.

Existen dos clases de sistemas de referencias:

Sistema de referencias absoluto : Es el que considera un

punto fijo como referencia.

Sistema de referencia relativo: es el que considera un

punto móvil como referencia.

Movimiento

Alguna vez hemos abordado un autobús en el punto habitual enel cual se detiene. En el momento de suaproximación, sabemos que se mueve hacia nosotros, perocuando lo abordamos, el vehículo no se nos aleja ni se nosacerca. Nos alejamos en el lugar donde nos hallábamos.

Esta observación nos lleva a asegurar que las característicasdel movimiento dependen siempre del sistema de referencia

El vehículo se mueve, respecto del lugar en el cual sedetiene, de una manera determinada

No cambia de posición respecto de nuestra ubicación dentrodel mismo vehículo.

Ejemplo

Trayectoria, distancia y

desplazamiento.

Existen en la naturaleza dos tipos de movimientos absoluto y

relativo considerando su sistema de referencia. Estos

movimientos pueden ser, considerando su trayectoria:

rectilíneo, circular y parabólicos.

Trayectoria: el la línea que describe un cuerpo en su

movimiento.

Distancia: es el espacio recorrido por un cuerpo y es una

cantidad escalar, es igual a la suma de todos los segmentos

que conforman la trayectoria del cuerpo.

Desplazamiento: es el espacio recorrido por un cuerpo en

determinada dirección y es una cantidad vectorial. Es igual a

la distancia recta entre dos puntos indicando la dirección.

Movimiento rectilíneo

uniforme

La velocidad y la rapidez se emplean con frecuencia comosinónimos pero no lo son. La diferencia esta en que la rapidez esuna cantidad escalar que indica únicamente la magnitud de lavelocidad.

La velocidad es una magnitud vectorial ya que para quedar biendefinida requiere que señale su magnitud, dirección y sentido.

Rapidez: es la distancia recorrida por un cuerpo con respecto altiempo que tarda en efectuarlo.

Velocidad: es el desplazamiento que realiza un cuerpo, conrespecto al tiempo que tarda en efectuarlo.

Se determina con la siguiente formula:

V= s/t

Donde:

V= Velocidad

S= desplazamiento

T= tiempo transcurrido

Movimiento Rectilíneo Uniforme

Movimiento rectilíneo uniforme

Es cuando un cuerpo se desplaza en línea recta recorriendo

distancias iguales en tiempos iguales.

En el movimiento rectilíneo el vector desplazamiento coincide

numéricamente con la distancia, por este motivo se acostumbra

a utilizar indistintamente los términos desplazamiento y

distancia. De la misma forma rapidez y velocidad. En el

movimiento rectilíneo uniforme el cuerpo se desplaza con una

velocidad constante.

Movimiento rectilíneo uniforme (MRU)

Si al moverse un cuerpo no varia su velocidad y su

trayectoria es una línea recta, su movimiento rectilíneo

uniforme. El móvil recorre distancias iguales en intervalos

de tiempos iguales.

Ejemplo:

Movimiento rectilíneo uniforme

Frecuentemente se utilizan gráficas del MRU para

analizar las relaciones entre velocidad, desplazamiento

y tiempo.

Movimiento rectilíneo uniforme

La mayoría de los movimientos que realizan los cuerpos no

son uniformes, es decir sus desplazamientos generalmente

no son proporcionales al cambio del tiempo, entonces se dice

que el movimiento no es uniforme. En este movimiento se

determina la velocidad media o promedio del cuerpo.

Velocidad media: es el cambio de desplazamiento en el tiempo

transcurrido.

La formula matemática de velocidad media es la misma que la

rapidez media.

V= s/t

Donde:

V= Velocidad

S= desplazamiento

T= tiempo transcurrido

Velocidad media

Aplicación

Cuando un móvil experimenta dos velocidades

distintas o mas durante su movimiento se puede

obtener velocidades promedio, si sumamos las

velocidades y dividimos entre el numero de

velocidades sumadas.

Velocidad media

Movimiento Rectilíneo Uniforme1. Determina la velocidad en m/s de un móvil cuyo

desplazamiento es de 20 km. Al Este, en un tiempo de 4

minutos.

Datos: Formula: Desarrollo:

S = 20 Km. V= s/t V= 20000 m

T = 4 min. 240 s

V = ? V= 83.33 m/s

Conversiones

(20 km) 1000 m = 20000 m

1 Km

(40 min) 60 s = 240 s

1 min

Ejemplos

Una persona viajan en motoneta a una velocidad de 85

km/h ¿Cuál es el tiempo que requiere para recorrer una

distancia de 60 m?

Datos: Formula: Desarrollo:

V= 23.61 m/s T= S/V T = 60 m

S= 60 m 23.61 m/s

T= ? T = 2.54 s

Ejemplos

Velocidad media

Determina la velocidad promedio de un automóvil que durante su

recorrido hacia el sur, tuvo las siguientes velocidades:

VI=17.5m/s, V2=20m/s, V3 =15m/s, V4=21.5m/s

Datos: Formula: Desarrollo:

VI=17.5m/s v=V1+V2+V3+V4 17.5m/s+20m/s+15m/s+21.5m/s

V2=20m/s 4 4

V3 =15m/s

V4=21.5m/s V=18.5m/s

Ejemplos