Cinematica

UNIVERSIDAD DE CÒRDOBA
DOCENTE: HELIBER GOMEZ L
BIOFÌSICA II DOCUMENTO
CINEMÁTICA
La cinemática es la parte de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen limitándose al estudio de la trayectoria en función del tiempo.

En cinemática se utiliza un sistema de coordenadas para describir las trayectorias y se le llama sistema dereferencia. Es decir, el movimiento trazado por la partícula lo mide un observador en un sistema de referencia, esto implica que desde el punto de vista matemático, la cinemática expresa como varían las coordenadas de posición de la partícula (o partículas) en función del tiempo.

Las leyes de la física son tremendamente más simples en los llamados sistemas de referencia inerciales. Basta saber que paranuestros propósitos podemos considerar inercial a todo sistema que está fijo o que se mueva con movimiento uniforme con respecto de la Tierra.

Las partículas son puntuales, su situación estará determinada únicamente por medio de un vector conocido como vector de posición. Dado que el espacio en que vivimos es tridimensional.

Cuando la partícula se mueve en el espacio, el vector de posiciónr, cambia con el tiempo y es por tanto una función del mismo. La trayectoria es la línea formada por los puntos por donde pasa la partícula en su movimiento (ver fig. 1).

Fig. 1. Componentes del vector de posición: r.

Las componentes del vector de posición se miden en el Sistema Internacional de Unidades (S.I) en metros (m) y el tiempo se mide ensegundos (s).

La función que describe la trayectoria recorrida por el cuerpo depende de la velocidad y de la aceleración, según los valores de estas dos magnitudes vectoriales, se estudia el movimiento de un cuerpo o partícula.

2.1. VELOCIDAD
En mecánica, se define correctamente a la velocidad al decir que es la magnitud "por la que cambia de posición un móvil". Esta magnitud expresa lavariación de posición de un objeto en función del cambio de posición por unidad de tiempo. Se suele representar por la letra. La velocidad puede distinguirse según el lapso considerado, por lo cual se hace referencia a la velocidad instantánea, la velocidad promedio, etcétera. En el Sistema Internacional de Unidades su unidad es el metro por segundo:
m/s ó m.s-1.

En términos precisos, paradefinir la velocidad de un objeto debe considerarse no sólo la distancia que recorre por unidad de tiempo sino también la dirección y el sentido del desplazamiento, por lo cual la velocidad se expresa como una magnitud vectorial.

2.1.1. Velocidad media.
La velocidad media o velocidad promedio informa sobre la velocidad en un intervalo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento (Δx) por eltiempo transcurrido (Δt):
1
Al módulo de la velocidad se le llama rapidez.

2.1.2. Velocidad instantánea.
Permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria, cuando el lapso de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria.
2
En forma vectorial, la velocidad es la derivadadel vector posición respecto del tiempo:

Donde es un vector (vector de módulo unidad) de dirección tangente a la trayectoria del cuerpo en cuestión y es el vector posición, ya que en el límite los diferenciales de espacio recorrido y posición coinciden.

Unidades de velocidad
1. Sistema Internacional de Unidades(SI)
* Metro por segundo (metro/segundo), unidad de velocidad del SI (1m/s = 3,6 km/h).
* Kilómetro por hora (km/h) (uso coloquial, muy habitual)
* Kilómetro por segundo (km/s) (uso coloquial)

2. Sistema cegesimal
Centímetro por segundo (cm/s) unidad de velocidad del sistema cegesimal.
Sistema inglés
* Pie por segundo (ft/s), unidad de velocidad del sistema inglés
* Milla por hora (mph) (uso habitual)
* Milla por segundo...