Cinematica

CINEMÁTICA (I)
La cinemática es la parte de la Física que estudia el movimiento, sin tener en cuenta de las causas que lo producen.
  
Antes de nada vamos a repasar algunos conceptos importantes y que vamos a utilizar a partir de ahora. Vamos a utilizar dos tipos de magnitudes (una magnitud es una propiedad física que se puede medir):
a. Escalares: son aquellas que para su completadefinición sólo hace faltar dar un valor numérico y su unidad correspondiente. Por ejemplo, para decir la temperatura de la habitación con indicar que es de 25ºC te he dado toda la información posible. Otros escalares son: masa, densidad, volumen....
b. Vectoriales: son aquellas en las que para dar toda la información se necesita definir el valor numérico, su unidad, así como la dirección y sentido. Esdecir, si yo te digo que voy en un coche a 80 km/h, no puedes saber hacia dónde voy, pero si ya te determino que voy en la carretera N-IV (dirección) y hacia Madrid (sentido), sí que lo tienes ya todo claro, ¿no? Otras magnitudes vectoriales son la aceleración, posición, ....
Para estudiar algo de vectores puedes utilizar los siguientes enlaces: Vectores 1; Vectores 2; Suma de vectores.
Nosotrosutilizaremos los vectores unitarios i (en el eje X) e y (en el eje Y), con módulo 1.
 
Para empezar a estudiar el movimiento debemos saber exactamente eso, ¿qué es el movimiento? El movimiento es el cambio de posición de un cuerpo respecto a un Sistema de Referencia (S.R.). Como vemos, en esta definición encontramos dos términos nuevos, que también deberemos definir:
 
1. Sistema dereferencia: es un punto o un conjunto de puntos que utilizamos para determinar si un cuerpo se mueve. Un cuerpo está en movimiento si cambia su posición respecto al SR y está en reposo si su posición no cambia. Imagínate que vas en un autobús, si tu amigo debe decir si estás o no en movimiento, diría que no, ya que tu posición no cambia respecto a él (que sería el SR), mientras que si yo te veo pasar desdefuera sí diría que estás en movimiento, porque tu posición cambia con el tiempo respecto a mí (que sería ahora el SR). Como puedes ver, es muy importante el SR para definir el movimiento, por lo que se dice que el movimiento es relativo.
Nosotros utilizaremos como SR sistemas de coordenadas, concretamente los ejes X e Y, donde colocaremos el origen desde donde queremos describir el movimiento.2.Vector de posición: indica lo separado que está el cuerpo del origen del SR. Se representa mediante una flecha que va desde el origen de coordenadas hasta la posición del punto. Nosotros utilizaremos el plano bidimensional XY, por lo que el vector de posición lo anotaremos como: r= xi + yj.
3. Trayectoria: es el camino que describe el móvil en su recorrido, o sea, el conjunto de puntos por los quepasa el móvil. Dependiendo de su forma tenemos movimientos rectilíneos y curvilíneos.
El espacio que recorre el móvil en la trayectoria es la espacio o distancia recorrida (s). Es una magnitud escalar.
4. Vector desplazamiento: no se puede confundir con el espacio recorrido. Es un vector que tiene como origen en el punto inicial del movimiento y su extremo en el punto final del movimiento. Secalcula como el vector de posición final menos el vector de posición inicial. Sólo en movimientos rectilíneos, el módulo del vector de desplazamiento es igual a la distancia recorrida.
5. Velocidad: es una magnitud vectorial que indica la rapidez con que cambia el vector de desplazamiento respecto al tiempo (m/s).
   5.1. Velocidad media: la calculamos como el espacio recorrido entre el tiempo quehemos tardado en recorrerlo. Si nos interesa saber la dirección y entido, entonces la calcularemos como el vector desplazamiento entre el tiempo.
   5.2. Velocidad instantánea: podemos entender que en la carrera de los 100 m lisos o cuando vas en un coche, realmente la velocidad no es igual durante todo el trayecto, sino que varía. Puedes fijarte en el velocímetro del coche que va indicando...