Cinematica

Resumen---- La cinemática es la rama de la física que estudia las leyes del movimiento, (cambios de posición) de los cuerpos, sin tomar en cuenta las causas que lo producen, limitándose esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo.
La aceleración es el ritmo con que cambia su rapidez (módulo de la velocidad). La rapidez y la aceleración son las dos principales cantidadesque describen cómo cambia su posición en función del tiempo.
La función que describe la trayectoria de un cuerpo depende de la velocidad y la aceleración.

Elementos básicos de la cinemática
Son: el espacio, el tiempo y un móvil.

I. FUNDAMENTOS BÁSICOS DE LA CINEMÁTICA

E
l movimiento de una partícula (o cuerpo rígido) se puede describir según los valores de velocidad yaceleración, que son magnitudes vectoriales; y según sus características darán como resultado los diferentes tipos de movimiento.

Tipos de movimiento:
* Movimiento rectilíneo.
* Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
* Movimiento parabólico.
* Movimiento circular. [1]

II MOVIMIENTO RECTILÍNEO:
En el movimiento rectilíneo la aceleración es nula y la velocidadpermanece constante a lo largo del tiempo (no hay aceleración porque la velocidad nunca cambia). [1]
Formula del Movimiento rectilíneo:

X=Vo t+Xo (Formula original)
Donde X es igual a d (distancia)

d=v(t) V=dt t=dV

Imagen 1 movimiento rectilíneo, donde la velocidad es constante.
Ejemplo de movimiento rectilíneo:
Un carro viaja conuna velocidad de 120 m/s ale de Degollado con destino a La Piedad, si la distancia es de 17km, ¿Cuánto tardara el carro en llegar a La Piedad? y ¿Calcular cuantos metros por segundo recorrerá el carro?
t=17km120km/h=0.1416 horas ≫510 segundos
V=17km=1700m120kmh=33.333m/s =510m/s
III. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO:
En el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado laaceleración es constante (no cambia), la velocidad (si cambia), a lo largo del tiempo, y ambas llevan la misma dirección. [1]
Formulas del movimiento uniformemente acelerado:

Aceleracion= cambio de velocidad intervalo de tiempo

a=Vf-Vot

t=Vf-Vo a

a).d=S=Vf+Vo2 t

b). d=S=Vot+12 at2

Imagen 2. En la imagen se muestra como serian los cambios del movimiento del móvil de acuerdo con suaceleración.

Ejemplo de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
Un Ferrari parte de reposo y en 5 segundos alcanza una velocidad final de 310 km/h, ¿Calcular su aceleración?

a=310km/h-0 5 seg=86.1111m/s5seg=17.222m/s2


IV. MOVIMIENTO PARABÓLICO:
El movimiento parabólico o tiro deproyectil, (un proyectil es un objeto que se lanza libremente al espacio bajo la influencia exclusiva de la gravedad y la fuerza que esta hace sobre el propio peso del proyectil. [2]
El movimiento parabólico se puede analizar como la composición de dos movimientos rectilíneos distintos: uno horizontal (según el eje x) de velocidad constante y otro vertical (según eje y) uniformemente acelerado, con laaceleración gravitatoria; la composición de ambos da como resultado una trayectoria parabólica. [1]

Imagen 3. Esta imagen muestra las características de un tiro parabólico y todos sus componentes.
Imagen 4. Ejemplo de un movimiento circular, (un objeto atado a una cuerda girando)

Las ecuaciones que rigen este movimiento son:
x=Vox (t) y=Voy+Vfy2 (t)
Vy=Voy+gt
y=Voyt+12 gt22gy=Vy2-Voy2

Ejemplo del movimiento parabólico:
Una bala de cañón se dispara horizontalmente con una velocidad inicial de 120m/s, desde lo alto de un acantilado de 250m de alto, ¿Cuánto tardara la bala en caer al agua? ¿Cual será la distancia horizontal que recorrerá?

Se sustituye para encontrar t.

y=Voyt+12 gt2 = 250m=0+12 (9.8m/s2)(t2)
250m= (4.9 m/s2) t2
t=250m4.9 m/s2 = t =7.14s...