Cinematica

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CINEMÁTICA

La cinemática (del griego κινεω, kineo, movimiento) es la rama de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen, limitándose esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo.
En la cinemática se utiliza un sistema de coordenadas para describir lastrayectorias, denominado sistema de referencia. La velocidad es el ritmo con que cambia la posición un cuerpo. La aceleración es el ritmo con que cambia su velocidad. La velocidad y la aceleración son las dos principales cantidades que describen cómo cambia su posición en función del tiempo.
Elementos básicos de la Cinemática
Los elementos básicos de la Cinemática son: espacio, tiempo y móvil.
Enla Mecánica Clásica se admite la existencia de un espacio absoluto; es decir, un espacio anterior a todos los objetos materiales e independientes de la existencia de estos. Este espacio es el escenario donde ocurren todos los fenómenos físicos, y se supone que todas las leyes de la física se cumplen rigurosamente en todas las regiones de ese espacio. El espacio físico se representa en la MecánicaClásica mediante un espacio puntual euclídeo.
Análogamente, la Mecánica Clásica admite la existencia de un tiempo absoluto que transcurre del mismo modo en todas las regiones del Universo y que es independiente de la existencia de los objetos materiales y de la ocurrencia de los fenómenos físicos.
El móvil más simple que podemos considerar es el punto material o partícula. hay 3 conceptos lugarposición ,rapidez, velocidad y aceleración.
Movimientos rectilíneo y circular
La mayoría de los movimientos observados en la naturaleza son muy complejos, aunque en numerosas ocasiones pueden interpretarse como combinaciones de desplazamientos rectilíneos y/o circulares, con o sin aceleración.
Movimiento rectilíneo uniforme
Se llama movimiento rectilíneo uniforme al que describe un cuerpo opartícula material cuando se desplaza en línea recta con una velocidad constante en módulo, dirección y sentido. La ley horaria o ecuación general del movimiento rectilíneo uniforme viene dada por:

Donde xD es la posición inicial del cuerpo con respecto al punto origen de referencia, su velocidad, t la variable tiempo y x (t) la posición genérica del cuerpo en un instante t.

Representación gráficade la ley horaria del movimiento rectilíneo uniforme. La pendiente de la recta es la velocidad de desplazamiento.
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
Los desplazamientos en línea recta en los que la velocidad aumenta de forma constante se llaman movimientos uniformemente acelerados (cuando la velocidad disminuye de manera constante, se denominan uniformemente decelerados).
Lasecuaciones que describen estos tipos de movimientos son las siguientes:

donde vD es la velocidad del objeto en el instante inicial, xD el espacio inicial recorrido desde el origen y a la aceleración que experimenta el cuerpo, o variación de la velocidad con respecto al tiempo. La aceleración, constante en este caso, puede ser positiva o negativa (deceleración). En las expresiones anteriores, v(t) es lafunción velocidad y x(t) representa la ley horaria del movimiento.

Representación gráfica de la ley horaria de una partícula sometida a una aceleración constante (a) positiva y (b) negativa.
Como caso particular de aceleración se puede citar la gravedad (simbolizada por g y con valor igual a 9,81 m/s2), que actúa sobre todos los cuerpos situados en la superficie terrestre por efecto de la atraccióngravitatoria que ejerce el planeta.
Movimiento circular uniforme
Cuando un cuerpo material describe una trayectoria circular alrededor de un punto central con una velocidad angular constante se denomina movimiento circular uniforme. La ley horaria que describe este movimiento es la siguiente:

con jD, el ángulo inicial de desplazamiento del cuerpo con respecto al origen, w su velocidad...