introduccion a la fisica
Módulo 3. Cinemática. Parte 1
La Cinemática es la parte de la Mecánica Clásica que estudia la descripción del movimiento
de un cuerpo, sin atender a la causa que lo produce. Se limita esencialmente al cálculo de la
trayectoria del cuerpo en función del tiempo. Para ello se debe utilizar un sistema de
coordenadas, llamado sistema de referencia, constituidopor tres ejes perpendiculares entre
sí (ejes XYZ). Se considera el movimiento de objetos puntuales (sin dimensiones).
Sistema de referencia en una dimensión:
Elementos:
Punto origen.
Dirección.
-1
0
1
Sentido.
2
3
x (m)
Escala
Notación:
x : posición
xo : posición inicial
xF : posición final
Δx : desplazamiento
Δx = xF - xo
t: instante de tiempo; Δt:intervalo de tiempo o variación de tiempo
vmedia
x
t
Excepto el tiempo, las demás son magnitudes vectoriales.
Movimiento rectilíneo uniforme. MRU
Un movimiento es rectilíneo cuando el cuerpo describe una trayectoria recta, y es uniforme
cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula.
Mg. Alicia Ortalda
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ISFD N° 50. BERAZATEGUI. FISICA
ElMRU (movimiento rectilíneo uniforme) se caracteriza por:
Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
Aceleración nula.
Al representar gráficamente la velocidad en función del tiempo se obtiene una recta
paralela al eje de abscisas (tiempo). Además, el área bajo la recta producida
representa eldesplazamiento.
La representación gráfica de la posición en función del tiempo da lugar a una recta
cuya pendiente se corresponde con la velocidad.
Ecuaciones del movimiento
La velocidad v es constante; esto significa que no existe aceleración.
La posición x en cualquier instante t viene dada por: xt xo v (t to )
Gráficas de posición, velocidad y aceleración en función del tiempo:
Mg. AliciaOrtalda
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ISFD N° 50. BERAZATEGUI. FISICA
Actividad 1
a) Los siguientes gráficos corresponden a distintos móviles, que realizan movimientos
rectilíneos,
a1) Hallar las ecuaciones horarias o de movimiento para cada uno de ellos, y en qué
instantes pasarán o pasaron por la posición tomada como origen de coordenadas,
a2) Indicar en un esquema la trayectoria o camino recorridoen cada caso.
x(m)
x(m)
x(m)
8
24
20
6
12
0
4
10
t(s)
4
6
0
1
t(s)
0
4
2
t(s)
3
b) Para cada uno de los siguientes MRU representados en sus respectivas gráficas y
suponiendo que el punto inicial del trazo representa a xo y to , completar con:
“=”, “” (igual, menor y mayor) que cero, según corresponda:
Mg. Alicia Ortalda
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xo ___
xo ___
xo ___
xo ___
to ___
to ___
to ___
to ___
v ___
v ___
v ___
v ___
x
x
x
x
t
t
t
t
xo ___
xo ___
xo ___
xo ___
to ___
to ___
to ___
to ___
v ___
v ___
v ___
v ___
x
x
x
x
t
t
t
t
Movimiento rectilíneo uniforme acelerado
El Movimientorectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como
Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) y Movimiento Unidimensional con
Aceleración Constante, es aquél en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta
y está sometido a una aceleración constante. Esto implica que para cualquier intervalo de
tiempo, la aceleración del móvil tendrá siempre el mismo valor. Unejemplo de este tipo de
movimiento es el de caída libre, en el cual la aceleración interviniente y considerada
constante es la que corresponde a la de la gravedad.
La figura muestra relaciones, respecto del tiempo, de la posición (parábola), la velocidad
(recta con pendiente) y la aceleración (constante, recta horizontal) en este tipo de
movimiento.
Mg. Alicia Ortalda
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