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Tipos de movimiento en cinemática
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Tipos de movimiento en cinemática

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Transcript

  • 1.
    • Significado de cinemática.
    • Movimiento Rectilíneo Uniforme (M.R.U).
    • Movimiento Rectilíneo Uniforme Variado (M.R.U.V).
    • Movimiento Circular (M.C).
    • Tiro Parabólico.
    • Tiro Vertical.
    • Movimiento Armónico Simple (M.A.S).
  • 2.
    • Cinemática es la parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos, aunque sin interesarse por las causas que originan dicho movimiento. Un estudio de las causas que lo originan es lo que se conoce como dinámica.
    • Las magnitudes que define la cinemática son principalmente tres, la posición, la velocidad y la aceleración.
    • Posición es el lugar en que se encuentra el móvil en un cierto instante de tiempo . Suele representarse con el vector de posición . Dada la dependencia de este vector con el tiempo, es decir, si nos dan , tenemos toda la información necesaria para los cálculos cinemáticas.
  • 3.
    • Velocidad es la variación de la posición con el tiempo. Nos indica si el móvil se mueve, es decir, si varía su posición a medida que varía el tiempo. La velocidad en física se corresponde al concepto intuitivo y cotidiano de velocidad.
    • Aceleración indica cuánto varía la velocidad al ir pasando el tiempo. El concepto de aceleración no es tan claro como el de velocidad, ya que la intervención de un criterio de signos puede hacer que interpretemos erróneamente cuándo un cuerpo se acelera o cuándo se ``decelera'' . Por ejemplo, cuando lanzamos una piedra al aire y ésta cae es fácil ver que, según sube la piedra, su aceleración es negativa, pero no es tan sencillo constatar que cuando cae su aceleración sigue siendo negativa porque realmente su velocidad está disminuyendo, ya que hemos de considerar también el signo de esta velocidad.
  • 4.
    • De acuerdo a la 1ª Ley de Newton toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo.
    •  
    • Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas. El movimiento es inherente que va relacionado y podemos decir que forma parte de la materia misma.
    •  
    • Ya que en realidad no podemos afirmar que algún objeto se encuentre en reposo total.
    •  
    • El MRU se caracteriza por:
    • a)Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.
    • b)Velocidad constante; implica magnitud y dirección inalterables.
    • c)Las magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta aceleración (aceleración=0).
  • 5.
    • El concepto de velocidad es el cambio de posición (desplazamiento) con respecto al tiempo.
    • Fórmula:
    • v= d/t  ;  d=v*t   ;  t=d/v
    •   v=velocidad         d=distancia o desplazamiento    t=tiempo
    •  
    •   Distancia: Cantidad escalar. Que tanto recorre el móvil.
    • Desplazamiento: Cantidad vectorial. Es la distancia con su dirección.
    • Rapidez: Cantidad escalar y es la relación de la longitud con un intervalo de tiempo.
    • Velocidad: Cantidad vectorial, relación del desplazamiento en un intervalo de tiempo.
    • Velocidad y Rapidez Instantánea: Medición en el momento en un punto arbitrario.
    • Velocidad y Rapidez Media: Promedio entre la velocidad inicial y la velocidad final. (Vi y Vf) Vi+Vf/2.
    • Velocidad y Rapidez Promedio: Distancia recorrida entre el tiempo transcurrido en recorrer dicha distancia.
  • 6.
    • Al graficar el desplazamiento (distancia) contra tiempo se obtiene una línea recta. La pendiente de la línea recta representa el valor de la velocidad para dicha partícula.
    • Al realizar la gráfica de velocidad contra tiempo obtenemos una recta paralela al eje X. Podemos calcular el deslazamiento como el área bajo la línea recta.
  • 7.
    • El MRUV es un movimiento en el cual un móvil se desplaza en línea recta a una velocidad que varía de manera uniforme a lo largo del tiempo. Esta velocidad puede aumentar (y en ese caso el movimiento es acelerado) o disminuir (desacelerado). Al variar la velocidad en el tiempo, en tiempos iguales recorre distancias distintas. La aceleración tiene un valor distinto de cero (positivo o negativo). El espacio varía con el cuadrado del tiempo. La tasa de variación de la velocidad se denomina aceleración. Su valor puede ser positivo o negativo. La aceleración es una magnitud vectorial con lo cual, además de un módulo, tenemos una dirección y un sentido.
  • 8.
    • Si el móvil tiene velocidad de signo positivo y aumentando, la aceleración es positiva. Si el móvil tiene velocidad de signo positivo y disminuyendo, la aceleración es negativa. Es decir que disminuye la velocidad hasta que se haga cero. Luego, con esta misma aceleración negativa, el móvil comenzará aumentar de velocidad (en módulo) pero con signo negativo. Si el móvil tiene velocidad negativa y aumentando, la aceleración es negativa.  La  velocidad aumenta pero con en el signo contrario al sistema. Si el móvil se estaba moviendo antes de comenzar a contar el tiempo, en algún momento la velocidad podría haber sido cero (antes de ser negativa) y antes de eso positiva en disminución. Si el móvil tiene velocidad negativa y disminuyendo, la aceleración es positiva. El móvil en algún momento se detendrá y comenzará a aumentar la velocidad en el sentido positivo (primer caso).
  • 9.
    • El valor de la aceleración se calcula como la variación de la velocidad en un tiempo determinado. La aceleración se mide en metros sobre segundos al cuadrado.
    • Gráfico de la aceleración respecto del tiempo en el movimiento rectilíneo uniformemente variado.
  • 10.
    • En ausencia de fuerzas, el movimiento en línea recta y a velocidad constante continúa indefinidamente. El movimiento circular, sin embargo, necesita fuerzas para existir. 
    • Imagine que tiene una piedra amarrada a una cuerda y está moviéndola en círculos de radio R (metros). Cada rotación la piedra cubre una distancia de 2pR metros.
    • Donde p = 3.14159265359. . . es la razón entre el diámetro del círculo y su circunferencia. 
    • Figúrese además que la piedra efectúa N círculos ("revoluciones") por segundo. Como su velocidad  v es igual a la distancia que se mueve en un segundo, vemos que
    • v = 2pNR m/s
  • 11.
    • Si tomamos el movimiento desarrollado en un momento muy breve, el trayecto AB cubierto es tan pequeño que su curvatura se puede desechar, permitiendo ver el movimiento como si fuese en línea recta, con una velocidad v. Después de un rato, no obstante, la diferencia entre este movimiento y una línea recta se hace evidente: el movimiento recto con velocidad v llevará a la partícula al punto C, a la distancia de
    • AC = vt.
  • 12.
    • Aceleración centrípeta y fuerza centrípeta
    • La aceleración a = v 2 / R hacia el centro, que se necesita para mantener un objeto moviéndose en un círculo, se llama su aceleración centrípeta, del  Latín petere , moverse hacia. Por las leyes de Newton, cualquier aceleración requiere una fuerza. Si una piedra (o cualquier otro objeto) de masa m gira con velocidad v alrededor de un eje central O, a la distancia R desde él, una fuerza F debe tirar constantemente de él hacia el centro.
    • F = ma = mv 2 / R
  • 13.
    • Este es conocida como la fuerza centrípeta que, tirando continuamente de la piedra, mantiene la cuerda estirada. Si la cuerda se rompiera, por ejemplo, por el punto A del dibujo, la piedra continuará con velocidad v en línea recta a lo largo de AC. Y no volará hacia fuera a lo largo de OA, como algunos creen, ¡aún cuando esa sea la dirección en la que está estirada la cuerda!
  • 14.
    • El tiro parabólico es un ejemplo de movimiento realizado por un cuerpo en dos dimensiones o sobre un plano. Algunos ejemplos de cuerpos cuya trayectoria corresponde a un tiro parabólico son: proyectiles lanzados desde la superficie de la Tierra o desde un avión, el de una pelota de fútbol al ser despejada por el portero, el de una pelota de golf al ser lanzada con cierto ángulo respecto al eje horizontal.
    • El tiro parabólico es la resultante de la suma vectorial del movimiento horizontal uniforme y de un movimiento vertical rectilíneo uniformemente variado.
  • 15.
    • Se caracteriza por la trayectoria o camino curvo que sigue un cuerpo al ser lanzado al vacío, resultado de dos movimientos independientes: un movimiento horizontal con velocidad constante y otro vertical, el cual se inicia con una velocidad cero y va aumentando en la misma proporción de otro cuerpo que se dejara caer del mismo punto en el mismo instante. La forma de la curva descrita es abierta, simétrica respecto a un eje y con solo foco, es decir, es una parábola.
  • 16.
    • El movimiento armónico simple (se abrevia m.a.s.) es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide . En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.

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