Cinematica

LA CINEMÁTICA
Es una rama de la física que estudia las leyes del movimiento (cambios de posición) de los cuerpos, sin tomar en cuenta las causas (fuerzas) que lo producen, limitándose esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. La aceleración es el ritmo con que cambia su rapidez (módulo de la velocidad). La rapidez y la aceleración son las dos principales cantidades quedescriben cómo cambia su posición en función del tiempo.

TIPOS DE MOVIMIENTOS
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME
El movimiento más sencillo es el movimiento en línea recta (lógicamente denominado rectilíneo) Como todo movimiento puede describirse por el espacio que se recorre en unidad de tiempo, supongamos que recorremos siempre la misma cantidad de espacio por cada unidad de tiempo. Imaginemosque por cada segundo recorremos dos metros. En el primer segundo recorremos dos metros, al segundo habremos hecho cuatro, al tercero seis y así sucesivamente

Figura 1. Variación en el tiempo de la posición y la velocidad para un movimiento rectilíneo uniforme.
Para este caso, la velocidad del vector se mueve hacia la dirección fornica del lado obstante por lo tanto esto puede decirse que lavelocidad se vuelve en cero por lo que la velocidad permanece constante a lo largo del tiempo. Esto corresponde al movimiento de un objeto lanzado en el espacio fuera de toda interacción, o al movimiento de un objeto que se desliza sin fricción. Siendo la velocidad v constante, la posición variará linealmente respecto del tiempo, según
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La ecuación:

Donde  es la posición inicial del móvilrespecto al centro de coordenadas, es decir para.
Si  la ecuación anterior corresponde a una recta que pasa por el origen, en una representación gráfica de la función, tal como la mostrada en la figura

Ejemplo:
Ejercicio 1
Un automóvil se desplaza con una rapidez de 30 m por segundo, con movimiento rectilíneo uniforme. Calcule la distancia que recorrerá en 12 segundos.
Analicemos los datos quenos dan:

Apliquemos la fórmula conocida:
  y reemplacemos con los datos conocidos:

¿Qué hicimos? Para calcular la distancia (d), valor desconocido, multiplicamos la rapidez (v) por el tiempo (t), simplificamos la unidad segundos y nos queda el resultado final en metros recorridos en 12 segundos: 360 metros
 
Ejercicio 2
El automóvil de la figura  se desplaza con movimiento rectilíneouniforme ¿cuánto demorará en recorrer 258 kilómetros si se mueve con una rapidez de  86 kilómetros por hora?
Analicemos los datos que nos dan:

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Apliquemos la fórmula conocida para calcular el tiempo:
 y reemplacemos con los datos que tenemos:

¿Qué hicimos? Para calcular el tiempo (t), valor desconocido, dividimos la distancia (d) por la rapidez (v),  simplificamos la unidad kilómetros ynos queda el resultado final en horas: 3 horas para recorrer 258 km  con una rapidez de 86 km a la hora.

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

Figura 2. Variación en el tiempo de la posición, la velocidad y la aceleración en un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

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En éste movimiento la aceleración es constante, por lo que la velocidad de móvil varía linealmente y laposición cuadráticamente con tiempo. Las ecuaciones que rigen este movimiento son las siguientes:

Donde  es la posición inicial del móvil,  es la posición final y  su velocidad inicial, aquella que tiene para .
Obsérvese que si la aceleración fuese nula, las ecuaciones anteriores corresponderían a las de un movimiento rectilíneo uniforme, es decir, con velocidad  constante.
Dos casosespecíficos de MRUA son la caída libre y el tiro vertical. La caída libre es el movimiento de un objeto que cae en dirección al centro de la Tierra con una aceleración equivalente a la aceleración de la gravedad (que en el caso del planeta Tierra al nivel del mar es de aproximadamente 9,8 m/s2). El tiro vertical, en cambio, corresponde al de un objeto arrojado en la dirección opuesta al centro de la...