FISICA Y CINEMATICA

Física y Química 1º bachillerato

Cinemática

TEMA CINEMÁTICA
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE EL MOVIMIENTO
La Cinemática es la parte de la Física que estudia el movimiento prescindiendo
de las causas que lo originan.
Para estudiar los movimientos prescindiremos de las dimensiones de los cuerpos.
Los trataremos como si fuesen partículas o puntos adimensionales, pero dotados de
masa. Es como sitoda la masa del cuerpo estuviese concentrada en un punto.
Para el estudio del movimiento necesitaremos un SISTEMA DE REFERENCIA.
A partir de él fijaremos la posición de cualquier cuerpo en cualquier instante. Nosotros
utilizaremos como sistema de referencia el eje de coordenadas XYZ.
Definiremos el MOVIMIENTO como el cambio de posición respecto a un
sistema de referencia. De acuerdo a estadefinición el estado de REPOSO o movimiento
es relativo. Un cuerpo puede estar en reposo respecto a un sistema de referencia y en
movimiento respecto a otro.
Para describir el movimiento mediremos la móvil en cada instante respecto al eje
de coordenadas cartesianas – tres en el caso de que hablemos del espacio, dos si

hablamos del plano-. Esto se hace mediante el VECTOR DE POSICIÓN r . Estevector
tiene como origen el origen del sistema de referencia y como extremo el punto
considerado.






r  rx i  ry j  rz k ó r  xi  yj  zk
Si el móvil se desplaza, la posición irá cambiando en el tiempo




r  r t   x(t )i  y(t ) j  z (t )k
A esta ecuación que marca la variación de la posición del móvil en función del
tiempo
se
llama
ECUACIÓN
DEMOVIMIENTO.
La curva que
va describiendo el
extremo del vector de
posición a lo largo del
tiempo
se
llama
TRAYECTORIA. La
trayectoria puede describirse de dos formas:
- Ecuaciones paramétricas.- son las componentes del vector de posición
en función del tiempo: x = x(t); y = y(t); z = z(t ). Dándole valores a t podríamos
dibujar la línea de la trayectoria.
- Ecuación explicita.- y = f(x).Se obtiene despejando t de la ecuación de x
y sustituyendo en y.
Se define el VECTOR DESPLAZAMIENTO como la diferencia entre dos

vectores de posición en dos instantes diferentes.
r0

z
r  r1  r0

r




r  x1  x0 i   y1  y0  j  z1  z 0 k
El módulo de este vector desplazamiento no

coincide con la distancia recorrida sobre la
r1
trayectoria, a no serque se trate de un movimiento
y
rectilíneo en el que no haya cambio de sentido.
x
No se debe confundir el vector desplazamiento
con la trayectoria.

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El ESPACIO RECORRIDO es un escalar que mide la longitud de la trayectoria
recorrida. Coincide con el módulo del vector desplazamiento cuando el movimiento es
rectilíneo y la velocidad nocambia de sentido.
Se puede hablar de DESPLAZAMIENTO SOBRE LA TRAYECTORIA s que es
la diferencia entre dos posiciones del móvil sobre la trayectoria en dos instantes
sucesivos.
s  st 2   st1  Puede tener signo positivo o negativo según el criterio
establecido.
VELOCIDAD: MEDIA E INSTANTÁNEA
La velocidad es una magnitud vectorial que nos indica cómo varía la posición de
un móvil enla unidad de tiempo. Su unidad en el S.I. es el m/s.
Se distinguen dos tipos de velocidad:
- Velocidad media.
- Velocidad instantánea
VELOCIDAD MEDIA
Se define según la ecuación matemática:



r0
r1  r0 r


z
vm 

r  r1  r0
t1  t 0 t

r
Es un vector cuyo módulo es
y cuya
t

r1
dirección y sentido coinciden con los del vector
y
desplazamiento, ya queel incremento de tiempo
x
siempre será positivo.
No se debe
confundir la velocidad media con la RAPIDEZ o
CELERIDAD.
s
Se define la celeridad como:
es decir el
t
cociente entre la distancia recorrida sobre la trayectoria
entre el tiempo empleado. No coincide con la velocidad, a
no ser que se trate de un movimiento rectilíneo en el que no haya cambio de sentido en
la velocidad....