Cinematica

Cinemática

CINEMÁTICA

Introducción
El fenómeno físico más común en la naturaleza es el movimiento y de él, precisamente se encarga la cinemática. ¿ Pero quienes se mueven ? : Evidentemente los cuerpos. Claro que un cuerpo puede moverse de manera muy compleja pues puede a la vez trasladarse, rotar sobre sí mismo y desformarse. Por ésta razón comenzaremos estudiando el caso más sencillo, elde un punto que se mueve al que denominaremos móvil. Claro que el móvil es una idealización, ya que un punto no tiene dimensiones, pero precisamente por ello es el caso más sencillo pues solo consideraremos su traslación ya que no tiene sentido, para un punto, hablar de rotación o deformación. El móvil será nuestro objeto de estudio, pero ¿ cómo podemos saber cuándo un punto está en movimiento ?.Para ello tendríamos que poder ubicarlo en el espacio. En física utilizamos para éste fin un Sistema de referencias.

Sistema de referencias
Un sistema de referencias permite ubicar un punto en el espacio a través de coordenadas. El más común es el sistema cartesiano ortogonal con sus famosos ejes X, Y y Z, pero también existen los sistemas polares, cilíndricos, esféricos etc. Comenzaremosnuestro estudio utilizando el cartesiano. Éste sistema consiste en tres ejes ( rectas ) que se cortan en un punto llamado origen y que cada uno es perpendicular a los otros dos. Para ubicar un punto en el espacio es necesario indicar tres coordenadas espaciales. Por ejemplo para indicar la posición del punto P tendremos que indicar las coordenadas xp, yp, zp

Es evidente que si se cambia laubicación o el tipo de sistema de referencias, las coordenadas de un punto también cambiaran aunque éste siempre se encuentre en el mismo lugar del espacio, por ésta razón decimos que la posición de un móvil es relativa al sistema de referencias adoptado.

Movimiento
Es indudable que para hablar de movimiento tenemos que hablar de tiempo ya que estos conceptos están íntimamente ligados. La noción detiempo va asociada Prof. Claudio Naso 16

Cinemática a la sucesión de acontecimientos que no es otra cosa que movimiento. Por ésta razón se hace muy difícil definir el tiempo. Para simplificar nuestro estudio diremos por ahora que el tiempo es aquello que se puede medir con un reloj. La magnitud tiempo la indicaremos con la letra t y un intervalo de tiempo entre dos instantes t1 y t2 loindicaremos con Δt siendo: Δt = t2 - t1 Definición de movimiento: Decimos que un punto se mueve respecto de un sistema de referencias adoptado, cuando cambia alguna de sus coordenadas espaciales a lo largo del tiempo

Trayectoria
La trayectoria de un móvil es la línea determinada por los sucesivos puntos que un móvil va ocupando en el espacio a medida que se mueve. Si se trata de una recta decimos que latrayectoria es rectilínea. Si se trata de una curva, toma el nombre de la misma: trayectoria circular si es una circunferencia, trayectoria parabólica si es una parábola, etc. Por ejemplo, en la siguiente figura, la trayectoria está indicada por la línea gris, el punto P es el móvil y xp, yp, zp, son las coordenadas del punto en un instante determinado. ( Tengamos en claro que estas coordenadasserán distintas en otros instantes)

Trayectoria rectilínea: Por el momento nosotros solo estudiaremos movimientos con trayectorias rectilíneas, por lo tanto, para ubicar un móvil necesitaremos solo un eje (el eje X) y bastará con saber una coordenada (el de la abscisa X). En la figura x1 indica la posición del móvil en un instante. Por ejemplo x1=20m.

Desplazamiento:
Llamaremosdesplazamiento a la diferencia entre dos coordenadas ocupadas por el móvil en dos instantes de tiempo distintos. Se indica con “Δx”.

Prof. Claudio Naso

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Cinemática ΔX = X2 –X1

Velocidad media
Es evidente que todos los móviles no se "mueven" de la misma manera, incluso, aunque el desplazamiento de dos móviles fuera el mismo, el intervalo de tiempo en realizar dicho desplazamiento puede ser...