Fisica

UNIDAD I

CINEMÁTICA

Como es de su conocimiento, las Magnitudes Físicas fundamentales se combinan para describir otras Magnitudes Físicas, Magnitudes Físicas Derivadas. El modo de cuantificarlas es posible con el uso y manejo de herramientas matemáticas. Lo que hemos revisado hasta aquí nos permitirá introducir el movimiento; al menos en un análisis básico y general.

Si hablamos demovimiento tenemos que decir que es lo que se mueve (una hoja de un árbol; un vehículo; la tierra; un avión; una estrella etc.) y en tal caso para su estudio nos referiremos desde un punto metodológico al cuerpo más simple que podemos considerar y que es una idealización de los cuerpos que existen en la naturaleza y que le llamaremos PARTÍCULA (es lo mismo que punto material) y que hemosdefinido en los párrafos anteriores

Ejemplo:

En el movimiento de la tierra alrededor del sol, la tierra es considerada como una partícula. Esta aproximación se justifica debido a que el radio de la órbita de la tierra es grande comparado con las dimensiones de nuestro planeta y el sol. Sin embargo nuestro planeta no puede ser considerado como una partícula cuando se estudia su estructurainterna o se estudian fenómenos como las mareas los terremotos o las erupciones volcánicas.

DEFINICIÓN 1 MOVIMIENTO RELATIVO

Una partícula se encuentra en movimiento relativo con respecto a otra partícula cuando su posición; medida relativa a la segunda partícula está cambiando con el tiempo.

DEFINICION 2 REPOSO RELATIVO

Si la posición de la partícula no cambia con el tiempo; lapartícula se encuentra en reposo relativo.

Afirmamos entonces que tanto el movimiento como el reposo son conceptos relativos; es decir dependen de la condición del objeto con relación al cuerpo que se usa como referencia. Esto nos lleva a definir un sistema de referencia.

DEFINICIÓN 3 SISTEMA DE REFERENCIA

Un conjunto de puntos, en reposo relativo constituirá un Sistema de Referencia y unpunto arbitrario de este lo designaremos como origen; y en nuestro estudio coincidirá con el origen del sistema coordenadas rectangulares XYZ. Así si un observador quiere describir un movimiento debe definir un sistema de Referencia. Una vez definido diremos que el movimiento quedará bien descrito si se conoce su trayectoria, su velocidad y su aceleración.

DEFINICIÓN 4 TRAYECTORIATrayectoria es una línea constituida por todas LAS POSICIONES de la partícula en su movimiento. Si agregamos a la trayectoria los datos del tiempo o los instantes de las posiciones en que se encontraba la partícula tendremos lo que se llama ITINERARIO DE MOVIMIENTO. (Obtendremos a partir de esta información la ecuación itinerario).

Vamos a considerar una trayectoria del movimiento de unapartícula en el espacio.

[pic]

DEFINICIÓN 5 VECTOR DESPLAZAMIENTO

Desplazamiento: es la variación del vector posición de una partícula en su movimiento.

Δ[pic] = [pic]- [pic].

Velocidad media

La velocidad media o velocidad promedio es la velocidad en un intervalo de tiempo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento (Δr)por el tiempo (Δt) empleado en efectuarlo:
[pic]

Velocidad instantánea

La velocidad instantánea permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria cuando el intervalo de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria. La velocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.[pic]
En forma vectorial, la velocidad es la derivada del vector posición respecto al tiempo:
[pic]
donde [pic] es un versor (vector de módulo unidad) de dirección tangente a la trayectoria de cuerpo en cuestión y [pic]es el vector posición, ya que en el límite los diferenciales de espacio recorrido y posición coinciden.

Rapidez

Es el valor o módulo de la velocidad instantánea....