Cinematica

UNIVERSIDAD INTERNACIONAL DE LAS AMERICAS
Ingenierías: Industrial y Electromecánica
Cátedra de Física
Curso: Física I





Guía de Estudio
CINEMÁTICA
MRU – MRUA
Caída Libre














Profesor
Ing. Juan Manuel Quesada Navarro, M.Eng
Coordinador de Cátedra
CINEMÁTICA

Generalidades
Describe y predice el movimiento, no lo explica ya que no interesa las causasque lo generan.
Para describirlo y predecirlo se necesitan los conceptos de longitud y tiempo.

Movimiento y Reposo
Cuando un cuerpo o una partícula se dice que cambia su posición con respecto al tiempo, en relación a otro cuerpo, significa que el cuerpo está en movimiento. Ahora, si la posición no varía, se indica que el cuerpo está en reposo. Ante esto es importante realizar las siguientesdefiniciones:

1. Trayectoria: Es el recorrido que realiza el cuerpo cuando hay movimiento. A continuación se muestran dos tipos de trayectorias que puede realizar un cuerpo:
Recta
“Movimiento Rectilíneo”

Circular
“Movimiento Circular”

2. Distancia: Longitud recorrida a lo largo de la trayectoria. Es un escalar
3. Tiempo: Siempre es positivo.

Vector Posición
Indica donde se sitúael objeto en estudio, respecto a un sistema de referencia.
Vector Posición:
Vector Posición en Componentes Rectangulares:

Notas:
Variación
Tipo de Movimiento
Magnitud
Rectilíneo
Dirección
Circular
Magnitud y Dirección
Mov. Cualquiera

Vector Desplazamiento
Indica el cambio de la posición del cuerpo tanto en magnitud como en dirección.







Velocidad
Es la medida delmovimiento
Velocidad promedio
Se define como la razón de desplazamiento en función de un intervalo de tiempo dado:

Recuerde: El desplazamiento no es lo mismo que la distancia.

Velocidad media
Definida como:

Nota: Recuerde que la velocidad promedio no es igual a la velocidad media.
Rapidez media
Es un escalar.
Es la razón de la distancia total recorrida entre un intervalo de tiempo.Aceleración
Cuando la velocidad de un cuerpo cambia con respecto al tiempo, se afirma que esta acelerado.
Indica lo rápido que cambia la velocidad del movimiento en magnitud y dirección.











Por definición:

Aceleración Instantánea
Indica lo rápido que cambia la velocidad tanto en magnitud como en dirección en un instante de tiempo.
Un movimiento es con aceleraciónconstante si:
La magnitud de la velocidad cambia con el tiempo.
La dirección del vector velocidad cambia con el tiempo, aun cuando la magnitud permanece constante.
Si cambia tanto la magnitud y la velocidad en un intervalo de tiempo.
Movimiento Uniformemente Acelerado
Movimiento en que la aceleración es constante con el tiempo tanto en magnitud como dirección.

si


Velocidad Mediasi

Sin embargo en un movimiento con aceleración constante tenemos que:

Sustituyendo:



Pero:

Sustituyendo:

Relación de velocidad, la aceleración y desplazamiento si que aparezca el tiempo en dicha ecuación. Esta ecuación se usa si y solo si la aceleración es constante.


Sin embargo en un movimiento con aceleración constante tenemos que:


y si de la ecuación 1 despejot, quedará así:


Por lo tanto y con las sustituciones:


En síntesis:







Gráficos del Movimiento Uniformemente Acelerado

a. Grafico de velocidad versus tiempo

En el gráfico de velocidad versus tiempo el área bajo la curva indica el desplazamiento recorrido por el cuerpo. A la vez, es muy importante mencionar que se pueden mostrar cuatro estados el cuál son laaceleración, la desaceleración, la velocidad constante y el reposo.









Dada la pendiente:



Ósea:






b. Grafico de aceleración versus tiempo

El área bajo la curva de una grafica de a vrs t representa el cambio de la velocidad en un intervalo de tiempo dado.









c. Grafico de posición versus tiempo

Este grafico muestra el cambio de la posición que...