Ingeniero Constructor

UNIVERSIDAD CENTRAL DE CHILE
FAC. DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS
PROSECUCIÓN DE ESTUDIOS.

MODULO Nº 2 DE FISICA - 1º SEM. 2011
“CINEMATICA DE LA PARTICULA – PARTE 1”
PROF. EUGENIO CONTRERAS Z.

INTRODUCCION.
La mecánica es la rama de la física que estudia el movimiento y equilibrio de los cuerpos. Existen tres
formas de mecánica: clásica, relativista y cuántica.
La mecánica clásicaconsidera cuerpos macroscópicos que se desplazan a velocidades pequeñas
comparadas con la velocidad de la luz. La mecánica relativista extiende el campo de validez de las leyes
de la mecánica clásica a los cuerpos que se mueven con una velocidad cuya magnitud es del orden de
la velocidad de la luz. En cambio la mecánica cuántica considera las leyes que regulan los fenómenos
atómicos en larígida relación determinista que caracteriza a las otras mecánicas, la cuántica introduce el
concepto de probabilidad.
La mecánica clásica se divide en cinemática, dinámica y estática. El capítulo que describe el movimiento
de ellos, se le llama CINEMATICA - da respuesta a la pregunta ¿cómo se mueven?. La parte que
relaciona el movimiento con las fuerzas que lo causan o modifican y con laspropiedades del sistema en
movimiento, se llama DINAMICA - da respuesta a la pregunta ¿por qué se mueven? -. La ESTATICA
considera el equilibrio de los cuerpos.
Cuando un objeto real está en movimiento, puede girar o también vibrar ( una pelota y una gota de agua
son ejemplos de ello, respectivamente ). Estas complicaciones al movimiento de traslación pueden
evitarse de dos formas que, en el fondo,son equivalentes:
♦ Suponer que el cuerpo es muy pequeño. A un cuerpo pequeño se le llama partícula.
Matemáticamente a una partícula se la trata como un punto ( un objeto sin extensión), de tal forma
que no hay que hacer consideraciones de rotación ni de vibración.
♦ Se escoge un punto representativo del cuerpo en el cual se supone, entre otras cosas, que está
concentrada su masa. Este puntose denomina centro de masa del cuerpo, y se estudiará en detalle
en la parte de dinámica. Por razones obvias entonces, en el estudio de la cinemática de traslación,
se utilizará la primera forma, es decir, considerar para dichos efectos que el cuerpo es una partícula.
• CINEMATICA.
Es la rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos sin preocuparse de las causas que lo
producen.Relaciona específicamente el tiempo con cuatro conceptos vectoriales fundamentales: la
posición, el desplazamiento, la velocidad y la aceleración.
• PUNTO DE REFERENCIA.
Es todo punto que se considera inmóvil y desde el cual se pueden hacer mediciones.

z

• SISTEMA DE REFERENCIA.
Es todo sistema de ejes coordenados, que contiene un punto de
referencia en su intersección llamado origen.Por comodidad el
sistema de referencia se ubica en el lugar en donde está el
observador, aunque esto no es absolutamente necesario.
No existe un sistema de referencia que sea absoluto, es decir, que
esté en reposo en el espacio vacío.

Punto de referencia
(origen)

y
x

(Esto es imposible, ya que en el espacio no hay elementos fijos que puedan servir como referencia).
Lógicamenteentonces, si no existe un sistema absoluto, tampoco existe el movimiento absoluto, por lo
tanto, todo movimiento es relativo.
Módulo.02.Física-prosecución de estudios-U.Central.2011-e.contreras.z.

1

• POSICION.

z

Es un punto del espacio determinado por un trío ordenado de números
reales referidos a un sistema de coordenadas, de la forma (x, y, z).

Posición
(x,y,z)

• VECTORPOSICION.

y

Es el vector que une el origen de un sistema de referencia con un
punto posición cualquiera del espacio. Los vectores posición se
designan habitualmente por " r " y en coordenadas rectangulares
ˆ
tienen la forma r = x ˆ + y ˆ + z k .
i
j

x
y
Posición

El vector posición también se suele expresar en coordenadas polares,
de la forma r = ( r ; θ ) , donde r es la magnitud...