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Guía de Verano Física 2° Medio 2013


Cinemática

La Cinemática estudia el movimiento de los cuerpos, sin preocuparse de las causas que lo generan. Por ejemplo, al analizar el desplazamiento de un automóvil, diremos que se mueve en línea recta, que su rapidez es de y luego aumenta a , etc., pero no trata de explicar las causas de cada uno de estos hechos.
En esta unidad uncuerpo o móvil será tratado como una partícula, o sea, no interesan sus dimensiones, forma, etc.
¿Cómo es el movimiento?
El movimiento de un cuerpo visto por un observador, depende del punto de referencia en el cuál se halla situado. Suponga que un avión que vuela horizontalmente deja caer una bomba. Si observara la caída de la bomba estando en el interior, observaría que cae en línea vertical. Porotra parte, si se estuviera de pie sobre la superficie de la Tierra observando la caída de la bomba, se advertiría que describe una curva. Como conclusión, el movimiento es relativo.
En la vida cotidiana, se encuentran varios ejemplos de esta dependencia del movimiento en relación con el punto de referencia. Analicemos el caso de un observador sentado en una locomotora en movimiento hacia eleste y otro de pie en tierra, los cuales observan una lámpara fija en el techo de la cabina. Para el observador la lámpara se encuentra en movimiento. Por otra parte, para el observador sentado en la locomotora, la lámpara esta en reposo y se desplaza en sentido contrario de la locomotora. En otras palabras, se desplaza hacia la derecha con respecto al observador y
Lo hace hacia la izquierdaen relación con el observador .
El problema surge en la elección de los ejes coordenados que estén en reposo absoluto, a los cuales referir todos los movimientos. Esto, en realidad, es imposible, ya que no disponemos de ningún punto de referencia que sea inmóvil. En nuestro estudio que veremos a continuación, consideraremos ejes ligados a tierra, porque, generalmente estamos acostumbrados aconsiderar el movimiento de los cuerpos suponiendo la Tierra en reposo (por convención)





Conceptos

i) Trayectoria: es la línea que une las distintas posiciones por las cuales pasa un móvil. Se puede clasificar en rectilínea y curvilínea.
ii) Distancia y desplazamiento: en lenguaje cotidiano, estos conceptos suelen ser usados como sinónimos, lo cual es erradoLa distancia es la longitud de su trayectoria y se trata de una magnitud escalar.
El desplazamiento es la unión de la posición inicial y final de
la trayectoria, y es una magnitud vectorial.



Nota: Si el desplazamiento es una línea recta, esté puede ser negativo o positivo, según el sentido demovimiento de la partícula. La distancia recorrida siempre será mayor o igual que la magnitud del desplazamiento (es igual cuando el movimiento entre dos posiciones sea rectilíneo y siempre que no exista regreso al punto de partida).

iii) Rapidez y velocidad: son dos magnitudes que suelen confundirse con frecuencia.
La rapidez es una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo.La velocidad es una magnitud vectorial que relaciona el cambio de posición (o desplazamiento) con el tiempo.

¿Qué significa una velocidad negativa?
El signo por (convención) de la velocidad esta relacionada con el sentido del movimiento.


Por lo tanto, cuidado con decir que una velocidad de es menor que una velocidad de , ya que, el signo sólo esta mostrando un sentido de movimientocontrario.

iv) Rapidez media : es la relación entre la distancia total recorrida y el tiempo que tarda en recorrerla.



Recuerde que la dimensión de rapidez es la relación entre longitud con un intervalo de tiempo.

v) Velocidad media : relaciona el desplazamiento total y el tiempo que tarda en hacerlo.


vi) Velocidad instantánea : un cuerpo no siempre puede viajar con velocidad...