Práctica V. Cinemática en un plano.

Instituto Politécnico Nacional
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología




Práctica V. Cinemática en un plano.
Laboratorio de física.

Ríos Osorio Valeria Viviana
Magni Chávez Berenice
Galicia Luna Dora Paola
Faisal Mendoza Gabriela
Ávila Arres Nadia A.

Grupo: 1AV1
Equipo 4
Objetivos.
General
Analizar las características del movimiento en 2 dimensionesaplicando vectores y la construcción de gráficas.
Específicos
-Describir el movimiento en 2 dimensiones en función de sus componentes.
-Identificar las características de las componentes con su efecto en el movimiento bidimensional.
-Construir gráficas de desplazamiento vertical contra desplazamiento horizontal, desplazamiento contra tiempo, velocidad lineal contra tiempo y velocidad angularcontra tiempo.
-Determinar los parámetros relevantes de cada movimiento.
-Estructurar ecuaciones empíricas para los datos de desplazamiento horizontal contra desplazamiento vertical.
-Interpretar las constantes obtenidas en las ecuaciones empíricas.
-Analizar las relaciones entre las componentes y las fuerzas involucradas en el movimiento bidimensional.
Introducción.
La cinemática es una partede la mecánica que estudia el movimiento per se, es decir, con independencia de las causas que son capaces de modificarlo.
El movimiento es el cambio de posición espacial con el tiempo; sin querer profundizar en un debate sobre el espacio-tiempo, se deben acordar sin embargo algunas precisiones. Así, con relación al espacio físico, lo consideraremos, desde un punto de vista geométrico, como unespacio euclídeo de tres dimensiones. Respecto al tiempo, su existencia viene dada precisamente por el movimiento observado de los cuerpos; no obstante, admitiremos que el tiempo transcurre con independencia del estado de movimiento del observador. Es decir, la mecánica clásica admite la existencia de un tiempo absoluto, que transcurre igual para todos con independencia del estado de movimiento delobservador. La relatividad general parte de un espacio curvo la relatividad especial no solo le quita el carácter de absoluto al tiempo sino que nos conduce a un espacio cuatridimensional en que el tiempo está vinculado a las otras coordenadas espaciales.



Descripción del movimiento de una partícula.
El movimiento, básicamente, consiste en el cambio de posición con el tiempo de un objeto,con relación a otro que se toma de referencia. Su adecuada descripción, es decir, la introducción de las magnitudes básicas necesarias para su estudio, es el objetivo de la cinemática.
Movimiento con aceleración constante (tiro parabólico).
Supongamos quese desea encontrar el movimiento de una partícula sometida a una aceleración constante a, que partió en el instante t=0 del punto r₀ con unavelocidad v₀. Planteando con esta generalidad el movimiento es en 3-D, pero es sencillo ver que se efectúa en un plano: el que contiene a la velocidad inicial y a la aceleración, plano que lógicamente contendrá cualquier vector desplazamiento de la partícula. Seleccionando un origen de coordenadas en dicho plano, el problema puede plantearse completamente en el plano. La elección del sentido de losejes no es importante: sí lo es el ser consecuentes con ella en el resto del análisis. Supuesto que el módulo de la aceleración es g, con referencia a un posible movimiento bajo la acción de la gravedad, las ecuaciones diferenciales de nuestro movimiento serán:


a=(0,-g)


Tal como se ha planteado el problema, el movimiento propuesto queda explícitamente reducido a la composiciónde dos movimientos separados, uno uniforme según el eje x y otro uniforme acelerado según el eje y; estos movimientos en 1-D han sido analizados.




Cuestionario

1.- Investigue varios ejemplos de movimientos que se efectúan en un plano y descríbalos.

Como ejemplo de movimiento en un plano, está el que realiza un cuerpo sobre una pista circular; el descripto por una piedra que se...