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Cinematica

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    1. Lacinemática .Miguel Cuevas .Número 7 .4A
    2. introducciónLos elementos básicos de la cinemática son: movimiento, espacio y además eltiempo. En cierto modo, prácticamente todas las mediciones científicas se reducenfinalmente a determinar posiciones y tiempos. Esto sucede aun en el caso devariables aparentemente lejanas a la mecánica como la temperatura por ejemplo encuya determinación usualmente se debe leer la posición de una línea de mercurio enel termómetro incluso aun mas como se vera mas adelante ,el concepto detemperatura se asocia a la raíz cuadrada del promedió délos cuadros la velocidadesindividuales de la moléculas .Es por esto que la determinación de la posición de loscuerpos en función del tiempo es una rama importante de la física llamadacinemática en ella se trata acerca de cómo describir el movimiento de los cuerpos sintratar sus causas.
    3. Cinemática La cinemática es la rama de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen,,limitándose esencialmente al estudio de la trayectoria en función del tiempo. En este capitulo estudiaremos los rectilíneo.El movimiento rectilíneo es aquel En la cinemática se utiliza unque ocurre en una línea recta un sistema de coordenadas paraobjeto esta en movimiento si su describir las trayectorias,posición cambia la distancia y el denominado sistema demovimiento nos ayuda a determinar referencia la velocidad es ella distancia movida .si te mueves con el que cambia demas deprisa o mas despacio tu posición un cuerpo larapidez cambia de modo que la aceleración es el ritmo con elvelocidad se describe el cambia de que el cuerpo cambia suposición atreves de un tiempo. La velocidad la velocidad y larazón a la cual cambia la velocidad aceleración son lasen un intervalo de tiempo . La razón principales cantidades quea la cual cambia la velocidad en un describen como cambia suintervalo de tiempo dado se llama posición en función delaceleración. tiempo un móvil.
    4. DesplazamientoLa distancia se refiere a cuanto Desplazamiento seespacio recorre un objeto durante refiere a la distanciasu movimiento. Es la cantidad y ala dirección de lamovida. También se dice que es posición finalla suma de las distancias respecto a larecorridas. Por se una medida de posición inicial de unlongitud, La distancia se expresa objeto Al igual que laen unidades de metro según el distancia , elsistema internacional de medidas. desplazamiento esAl expresar la distancia, por ser una medida deuna cantidad escalar, basta con longitud por lo que elmencionar la magnitud y la metro es la unidadunidad. Imagina que empiezas a de medida S incaminar siguiendo una embargo al expresartrayectoria: ocho metros al norte y el desplazamientodoce metros al este y finalmente es una medida y laocho metros al sur .Luego del dirección. Elrecorrido la distancia total Cuando el objeto termina en el mismo lugar que el desplazamiento esrecorrida será de 28 metros. El de inicio el desplazamiento final e inicial son iguales una cantidad de tiponumero 28 representa la se conoce como paso cerrado . El cambio en la vectorial. Losmagnitud de distancia recorrida posición de un objeto también se puede representar vectores se gráficamente las características de las graficas so n describen apartide la parámetros que nos ayudan a describir el dirección. movimiento del objeto bajo el estudio
    5. velocidadObservamos a nuestro alrededor en mundo en movimiento .Podemos notar los autos moviéndose, laspersonas andando un objeto que cae y otra cantidad de ejemplos que podrían ser citados . Lo interésate essaber que buena parte de estas situaciones puede ser descrita y que ,si el movimiento del objetomantuviese cierta regularidad podremos saber lo que ocurrió antes y lo que va a suceder depuse.Cuando hacemos la descripción del movimiento con sus causas estamos entrando en un área de la físicaconocida como cinemática. El concepto de velocidad Espacio en el estudio del movimiento, mas allá de la imagina que un coche se mueva a 100km/h significa trayectoria es importante ubicar la que si mantuviese la posición del móvil. Cuando esta velocidad recorrerá 100km la viajando por una carretera, el valor velocidad es una magnitud de los km que distancia nos que muestra cuanto un móvil encontramos del punto cero de esa recorre en un determinado ruta a sea la posición en relación al origen de la trayectoria intervalo de tiempo
    6. aceleración Los conceptos de velocidad y aceleración están relacionados pero muchas veces se hacen interpretaciones incorrecta de esta relación. Muchas personas piensan que cuando se mueve con una gran velocidad su aceleración también es grande que sise mueve a una velocidad pequeña es porque su aceleración es pequeña su velocidades cero, entonces su aceleración también debe ser cero. esto es error. •La aceleración relaciona los cambios de la velocidad con el tiempo en el que se produce ,es decir que mide como de rápidos son los cambios de velocidad: •Una aceleración grande significa que la velocidad cambia rápidamente•Una velocidad pequeña significa que la velocidadcambia lentamente•Una velocidad ceros significa que la velocidad nocambiaLa aceleración nos dice como cambia la velocidad yno como es la velocidad.Como la velocidad es una magnitud que contempla larapidez de un móvil y su dirección los cambios que seproduzcan en la velocidad serán debidos avariaciones en la rapidez
    7. Historia cinemática Los primeros conceptos de la cinemática se remontan XIV particularmente aquellos que forman de la doctrina de la intensidad de las formas o teoría de los cálculos estos desarrollos se deben a científicos como William Heytesbury y Richard Swineshead en Inglaterra y otros como Nicolás remese de la escuela francesa. Hacia el 1604 Galileo Galilei hizo sus primeros estudios del movimiento de la caída libre y de esferas en planos inclinados a fin de comprende aspectos del movimiento relevantes de su tiempo. Como el movimiento de los planetas y las balas de cañón. Posteriormente el estudio de la cicloide realizado por el evangelista torricelli va configurado lo se conocería como geometría del movimiento. El estudio de la cinemática moderna tiene lugar con la adulación de pirre Varignon el 20 de enero de 1700 ante la academia real de las ciencias de París. En esta ocasión define la noción de la aceleración y muestra como es posible deducirla de la velocidad instantánea con la ayuda de un simple procedimiento de calculo diferencial.En la segunda mitad del siglo XVII se produjeron mas contribuciones con Jean leRond Dálembert leo Leonhard Euler y André-Marie ampere continuado con elenunciado de la ley fundamental del centro instantáneo de rotación en elmovimiento plano de Daniel Bernulli(1700-1782)
    8. Movimiento rectilíneoLos movimientos rectilíneos, que siguenuna línea recta son los movimientos mas Características la distancia recorridasencillos .Movimientos mas complicados se calcula multiplicando la magnitudpueden ser estudiados como la de la velocidad media por el tiempocomposición de movimientos rectilíneos trascurrido .esta relación también eselementales .Tal es el caso por ejemplo de aplicable si la trayectoria no eslos movimientos de proyectiles. rectilínea , con talque la rapidez oel movimiento rectilíneo uniforme fue modulo de la velocidad sea constantenombrado por primera vez, por Galileo llamado movimiento de un cuerpo. AlGalilei en los siguientes términos .por representar gráficamente la velocidadmovimiento igual o uniforme entiendo en función del tiempo se obtiene unaquel los espacios recorridos por un móvil recta paralela al eje de abcisas .en tiempos iguales tómese como se tome Además el área bajo la rectaresultan iguales entre si o dicho de otro producida representa la distanciamodo es un movimiento de velocidad recorridaconstante. La representación grafica de laEl MRU se caracteriza por: distancia recorrida en función del tiempo da lugar a una recta cuya•El movimiento se que se realizan una dependiente se corresponde con lasolo dirección en el eje horizontal. velocidad.•La velocidad constante implica magnitud , Por lo tanto el movimiento puedesentido y dirección inalterables. considerarse en dos sentidos una•La magnitud de la velocidad recibe el velocidad negativa representa unnombre de rapidez. Este movimiento no movimiento en dirección contraria alpresenta aceleración sentido que convencionalmente hayamos adoptado como positivo.
    9. Movimiento rectilíneo De acuerdo con la primera ley de newton toda partículas permanecen en reposo o en movimiento rectilíneo uniformemente cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo . Esta es una situación ideal ya que siempre existen fuerzas que tienden a alternar el movimientoDe las partículas , por la que en el movimiento rectilíneo uniforme esdifícil encontrar amplificada a tiempos iguales distancias iguales.Aplicaciones:En astronomía se utiliza para, entonces sabiendo la distancia de unobjeto se puede saber el tiempo que tarda en recorrer esa distancia . Poejemplo el sol se encuentra a 15000000 km . La luz por lo tanto ,tarda500 segundos en llegar hasta la tierra .La realidad es un poco mas compleja ,con la relatividad por medio, peroa grades rasgos podemos decir que la luz sigue un movimiento rectilíneouniforme.
    10. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es aquel que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta sometido a una aceleración constante. Un ejemplo de este tipo es el de caída libre vertical en el cual la aceleración interviene y es considerada costaren es la que corresponde a la gravedad También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerado por una fuerza constarte. El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es un caso particular del movimiento uniformemente acelerado. Movimiento rectilíneo uniforme acelerado en mecánico newtoniana En mecánica clásica el movimiento rectilíneo uniformemente acelerando presenta tres características fundamentales .La aceleración y la fuerza resultantes sobre la partícula son constantes .La velocidad varia linealmente respecto del tiempo .La posición varia según una relación cuadrática respecto al tiempo. La figura muestra las relaciones respecto del tiempo del desplazamiento ,velocidad y aceleración en el caso concreto de la caída libre .
    11. Movimiento rectilíneo uniformemente aceleradoMovimiento acelerado enmecánica quántica: donde un observador inercial noEn 1975 Stephen observaría edad En Osten otrasHawking conjeturo que palabras el efecto Unruh afirmacerca del horizonte de que el vacío es percibido comoeventos de un agujero mas caliente por un observadornegro debía aparecer una acelerado. La temperaturaproducción de partículas efectiva es proporcional a lacuyo espectro de energías aceleración .de hecho el estadocorrespondía con la de un quántico que percibe elcuerpo negro cuya observador acelerado es untemperatura fuera estado moviéndose en eldiversamente espacio abierto puede medir suproporcional a la masa del aceleración midiendo laagujero . En un análisis temperatura del fondo térmicode observadores que le rodea. Esto es similar alacelerados , Paúl Davies caso relativista clásico en dondeprobó que el mismo un observados acelerado queargumento de Hawking observa una carga eléctrica enera aplicable a estos reposo respecto a al puedeobservadores medir la radiación emitida por esta carga y calcular su propiaEn 1976 Bill Unruh aceleración absolutabasándose en lostrabajadores de Hawkingy Davies predijo que unobservador aceleradoobservaría radiación detipo Hawking
    12. Caída libreEn física , se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un capo gravitatorio. Estadefinición formal excluye a todas las caídas reales influencia en mayor o menor medida por la resistencia aerodinámicas elaire así como a cualquier otra que lugar en el seno de un fluido ; sin embargo es frecuente también referirsecoloquialmente a estas como caídas libres , aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo generaldespreciadas. El concepto aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradota de la gravedad , como un disparo vertical o alas satélites no impulsados por una orbita alrededor de la tierra . Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen las trayectorias que debimos en el espacio tiempo descritas en la teoría de la relatividad
    13. Movimiento circularSe define el movimiento Movimiento circular unifórmenle acelerado: circular como aquel cuya trayectoria Este caso particular sees una circunferencia .Una vez presenta cuando un móvil en una trayectoria circulara situado el origen O de aumenta o disminuye laángulos describimos el movimiento velocidad angular de formacircular constante. mediante lasmagnitudes: Velocidad angular instantánea:Posición angular : en el instante el móvil se encuentra en el punto P.su posición angular viene dada por La velocidad angular se define como la variación de la velocidad angular con respecto al tiempo. el ángulo ,que hace el punto P de Su ecuación esta definida de la siguiente manera:la circunferencia C y el origen de los ángulo O.El ángulo q es el cociente entre la magnitud del arco s el cocienteentre dos longitudes y por tanto notiene dimensiones.velocidad angular: en el instante elmóvil se encontrara en la posición p

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