Cinemática

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CINEMATICA

Objetivo Generales:
1. Analizar el movimiento
2. Observar la caída libre de los cuerpos.
3. Resolver los problemas sobre el movimiento.
4. Describir la caída libre de los cuerpos

EL MOVIMIENTO

INTRODUCCIÓN

Todo está en constante movimiento, desde el universo como un todo hasta los átomos que componen la materia. Mientras lee esta guía pensarás que estásen quietud, pero esta quietud es relativa porque en realidad viajas junto con la tierra a una rapidez 30 km/s con respecto al sol y aun más aprisa respecto al centro de nuestra galaxia.

Usted está sentado en aparente reposo, pero su sangre fluye por todas sus venas y el aire se mueve dentro y fuera de sus pulmones, este aire está compuesto por moléculas que se mueven a velocidades ydirecciones diferentes.

Como ves nada está absolutamente en reposo. Todo cuanto logras percibir es una combinación de múltiples movimientos.

El movimiento de un cuerpo puede ser descrito en términos de la posición que ocupa en el espacio, del tiempo de duración del mismo y de razones de cambio como rapidez, velocidad y aceleración.

La mecánica es una rama de la física, que estudia losmovimientos y estados en que se encuentran los cuerpos. Describe y predice las condiciones de reposo y movimiento de los cuerpos, bajo la acción de las fuerzas. Se divide por lo general en dos partes:

a. Cinemática: Estudia las diferentes clases del movimiento de los cuerpos, sin atender a las causas que lo producen.
b. Dinámica: Estudia las causas que originan el movimiento.Cuando decimos que un cuerpo se encuentra en movimiento, deducimos que su posición esta variando con respecto a un punto fijo (sistema de referencia). Todos los movimientos que analizaremos estarán referidos a un sistema de ejes en reposo con respecto al observador.

Para iniciar el estudio del movimiento, empecemos con el movimiento más sencillo que podemos tener, es elmovimiento en una sola dirección. Si se hace coincidir la dirección del movimiento con uno de los tres ejes cartesianos, entonces decimos que el objeto se mueve en dirección x, y, o z.

Es importante conocer los siguientes conceptos:
• Distancia: Es una magnitud escalar definida como la longitud de la trayectoria que sigue un objeto al viajar de un punto del espacio a otro.
• Posición:Coordenada que ocupa un cuerpo con respecto a un sistema de referencia.
• Desplazamiento: Es una magnitud vectorial que se define como el cambio de posición de un cuerpo.
Designando: ( = letra griega “delta” que significa cambio o variación
x,y o z = posición
Si el movimiento es en línea recta y coincide con uno de los ejes cartesianos su ecuaciónes;
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xf, yf o zf = posición final
xi, yi, o zi = posición inicial

Ejemplo 1: Si una hormiga que se mueve en línea recta sobre el eje x, se encuentra inicialmente a 12 cm del origen de coordenadas y después de cierto tiempo se encuentra a – 5 cm. del origen. Determina:
a. posición inicial y posición final
• desplazamiento de la hormiga
•distancia recorrida por la hormiga
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Ejemplo 2: Un estudiante corre 30 m al este, 40 m al norte. Determine su distancia y desplazamiento.

Ejemplo 3: ¿Qué magnitud tiene el desplazamiento de un automóvil que recorre media vuelta de una pista circular con 150 m de radio?¿Cuanto recorrió?

Velocidad media y Rapidez media

La velocidad media y la rapidez media, generalmente se usancomo sinónimos en forma equivocada; no obstante la diferencia esta en que la rapidez es una cantidad escalar, definida como la distancia dividida entre el tiempo. Mientras que la velocidad es una magnitud vectorial definida como la razón del desplazamiento que realiza un móvil entre el tiempo que tarda en efectuarlo.
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Las unidades de loa velocidad son todas aquellas unidades que...
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