Unidad II Movimiento y cinem tica

Movimiento y cinemática del
movimiento de traslación
Dr. Jorge Ovidio Aguilar A.

Curso de Física (Otoño

Contenido
Leyes

de movimiento y tipos de
movimiento, posición, velocidad y
aceleración.
Cinemática del movimiento de
traslación rectilíneo.
Cinemática del movimiento de
traslación circular.
Cinemática del movimiento de
proyectiles

Objetivo
El alumno podrá describir las leyes
delmovimiento, los conceptos y
relaciones
fundamentales
del
movimiento
de
traslación
y
utilizarlas en la solución de
problemas relacionados.

Movimiento en una dimensión
La
cinemática
describe
el
movimiento de un objeto o
partícula mientras se ignoran las
interacciones con agentes externos
que pueden causar o modificar
dicho movimiento.
Una partícula es un objeto parecido
a un punto, es decir, un objetoque
tiene masa pero es de tamaño

Posición, velocidad y
rapidez

La posición de una partícula
es la ubicación de la partícula
respecto a un punto de
referencia elegido que se
considera el origen de un
sistema coordenado

Desplazamiento
El desplazamiento de una partícula
se define como su cambio de
posición en algún intervalo de
tiempo. Conforme la partícula se
mueve desde una posición inicialxi
a una posición final xf, su
x  xse
xi
f  conoce
desplazamiento
por:
Nota: Es importante reconocer la diferencia
entre desplazamiento y distancia recorrida.

La velocidad promedio vx,prom de una
partícula
se
define
como
el
desplazamiento Δx de la partícula dividido
entre el intervalo de tiempo Δt durante el
que ocurre dicho desplazamiento.

v x, prom

x  m 
  
t  s 

La rapidezpromedio vprom de una
partícula, una cantidad escalar, se define
como la distancia total recorrida dividida
entre el intervalo de tiempo total requerido
para recorrer dicha distancia

v prom

d m
  
t  s 

Velocidad y rapidez instantáneas
Se definen como el valor de la velocidad
o rapidez en un instante específico.

La velocidad instantánea
vx
de la proporción
x / t
cero.

x
v x  lím
t  0t

es igual al valor límite
conforme Δt tiende a

x dx
v x  lím

t  0 t
dt

Ejemplo
Una partícula se mueve a lo
largo del eje x. Su posición varía
con el tiempo de acuerdo a la
x  4t  2t 2
expresión:
Donde x está en metros y t en
segundos. Note que la partícula
se mueve en la dirección x
negativa durante el primer
segundo de movimiento, en el
momento
t=1
s
está
momentáneamente enreposo y
se mueve en la dirección x
positiva en tiempo t>1s.
a) Determine el desplazamiento
de la partícula en los intervalos
de tiempo i) t=0 a t=1s y t=1s
a t=3s; b) Calcule la velocidad
promedio durante estos dos
intervalos de tiempo y c)

x  4t  2t 2
x  x f  xi

Modelos de análisis: La partícula bajo
velocidad constante.
Un modelo de análisis es un problema que se
ha resuelto:
1) Elcomportamiento de alguna cantidad física
2) La interacción entre dicha cantidad y el
entorno.

v x v x , prom
x
vx 
t

x  x f  xi

vx 

x f  xi

t
x f  xi  v x t

x f  xi  v x t  para v x cte 

Aceleración promedio
La aceleración promedio de una partícula
se define como el cambio en la velocidad
dividido por el intervalo de tiempo
durante el cual ocurre dicho cambio.

Las unidades de laaceleración son m/s2
en el Sistema Internacional, es decir
metros por segundo, por segundo.

Aceleración instantánea
En algunas situaciones, el valor de la
aceleración promedio en diferentes
intervalos de tiempo. Por tanto, es útil
definir la aceleración instantánea
como el límite de la aceleración
promedio cuando tiende a cero. Este
concepto
v es
dv análogo a la definición de
avelocidadinstantánea.
x  lím
t  0 t
dt

La aceleración instantánea es igual
a la derivada de la velocidad

Aceleración instantánea
Para el caso de movimiento en línea recta , la
dirección de la velocidad de un objeto y la
dirección de su aceleración se relacionan como
sigue: Cuando la velocidad y dirección del
objeto tienen la misma dirección, el objeto
esta acelerando. Por otra parte, cuando la...