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Física - Movimiento

1. Movimiento relativo
2. Movimiento de Traslación
3. Rotación alrededor de un eje fijo
4. Conceptos básicos
5. Segunda ley de Newton
6. Movimiento rectilíneo
7. Movimiento curvilíneo
8. Bibliografía

Movimiento relativo
Movimiento relativo, cambio de posición respecto de un sistema de referencia que a su vez se mueve respecto a otrosistema de referencia. No se puede hablar de un sistema de r eferencia absoluto ya que no se conoce un punto fijo en el espacio que pueda ser elegido como origen de dicho sistema. Por tanto, el movimiento tiene carácter relativo.
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Ejemplo 1:
Un río fluyehacia el este con velocidad de c=3 m/s. Un bote se dirige hacia el este (aguas abajo) con velocidad relativa al agua de v=4 m/s.
Calcular la velocidad del bote respecto de tierra cuando el bote se dirige hacia el este (río abajo) y cuando se dirige hacia el oeste (río arriba).
Calcular el tiempo que tarda el bote en desplazarse d=100 m hasta el punto P y regresar de nuevo al punto de partidaO.


Cuando el bote navega aguas abajo la velocidad del bote respecto de tierra es c+v, es decir de 7 m/s.
 
Cuando el bote navega en sentido contrario a la corriente la velocidad del bote respecto de tierra es c-v, es decir de -1 m/s.

El tiempo que tarda el barquero en hacer el viaje de ida es t1=d/(v+c)
El tiempo que tarda en hacer el viaje de vuelta es t2=d/(v-c)
El tiempo totales

Con los datos del problema t = 800/7 = 114.3 s.
 Ejemplo 2:
Ahora, vamos a hacer que el bote atraviese el río y vuelva al punto de partida.
Un río fluye hacia el este con velocidad de c=3 m/s. El bote se mueve en agua quieta con una velocidad de v=4 m/s.
¿Cómo debe ser dirigido el bote para que llegue a un punto P situado en la orilla opuesta enfrente de O?
Calcular la velocidad V delbote respecto de tierra.
Calcular el tiempo que tarda el bote en desplazarse d=100 m hasta el punto P y regresar de nuevo al punto de partida O.

El vector velocidad V del barco respecto de tierra debe de apuntar hacia el norte.
El resultado de la suma V = v+c es 
Vj = (v·cosθ i+v·senθ j)+ci
o bien,
0 = c+v·cosθ
V = v·senθ
El ángulo θ se calcula a partir de la primera ecuacióncosθ=-c/v.
La velocidad del barco respecto de tierra V se calcula a partir de la segunda ecuación, o bien, como el cateto V del triángulo rectángulo formado por la hipotenusa v y el otro cateto c.

El viaje de vuelta es similar al viaje de ida. El tiempo total de viaje será

Con los datos del problema,
La velocidad del bote respecto de tierra es de .
El ángulo que forma la proa del bote con ladirección este-oeste es θ=138.6º.
El tiempo total de viaje será t=2·37.6=75.6 s
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cinematica/relativo/relativo.htm

Movimiento de Traslación
Un cuerpo está en traslación si  todas las partículas (puntos) que lo componen  describen la misma trayectoria.  La traslación puede ser rectilínea o curvilínea. [Fig. 3-1].

(a) Traslación rectilínea 

(b) Traslacióncurvilínea
Figura 3-1
Una característica del movimiento de traslación es que cualquier recta, considerada como perteneciente al cuerpo, permanece siempre en la misma dirección. Esto se puede apreciar en la figura 3-1 donde la recta AB es paralela a la recta A’B’.
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001734/lecciones/tem05/lec03_1_1.htm

ECUACIONES
Consideremos dos puntos A y Bde un cuerpo en traslación, [Fig. 3-5]

La posición de A y B con respecto a un sistema xy de referencia se representan por medio de los vectores de posición  y  respectivamente, y la posición de B con respecto de A por .  Como   se tiene  que

Figura 3-5


Donde  ,  y  representan las derivadas con respecto del tiempo de los vectores ,  y  respectivamente.  Puesto que en un movimiento de...