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Universidad Politécnica Salesiana

M ANUAL DE C INEMÁTICA Y D INÁMICA
Santiago Olmedo

Santiago Olmedo

M ANUAL DE C INEMÁTICA Y D INÁMICA

2012

MANUAL DE CINEMÁTICA Y DINÁMICA
Santiago Olmedo

1era. edición:

c Editorial Universitaria Abya-Yala
Casilla: 2074
P.B.X.: (+593 7) 2 862213
Fax: (+593 2) 4 088958
e-mail: rpublicas@ups.edu.ec
www.ups.edu.ec
Cuenca-EcuadorSecretaría Técnica de Investigación
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
Casilla: 2074
P.B.X.: (+593 7) 2 862213
Cuenca-Ecuador

Diseño y
Diagramación
en LATEX:

Andrés Merino. Editorial Universitaria Abya-Yala

Impresión:

Editorial Universitaria Abya-Yala

ISBN UPS:

978-9978-10-097-4

Impreso en Quito-Ecuador, marzo 2012

Índice general

1

Introducción

2

Cinemática2.1 Descripción del movimiento . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Vector posición en dos dimensiones (r) . . . . . . . .
2.2.1 Coordenadas Polares . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2 Coordenadas Rectangulares . . . . . . . . . .
2.3 Posición con respecto al tiempo . . . . . . . . . . . .
2.3.1 Trayectoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Movimiento errático . . . . . . . . . . . . . .. . . .
2.5 Movimiento parabólico . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.1 Tiro parabólico . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.2 Ecuaciones del movimiento parabólico . . .
2.5.3 Ecuaciones paramétricas . . . . . . . . . . . .
2.6 Movimiento circular . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6.1 Movimiento Circular Uniforme (MCU) . . .
2.6.2 Movimiento Circular Uniformemente Variado (MCUV) . .. . . . . . . . . . . . . . . . .

3

Dinámica
3.1 Leyes de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Poleas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Momento lineal (Impulso) . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Ley de la conservación de la cantidad de momento .
3.4.1 Características de los choques . . . . . . . . .

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Santiago Olmedo
3.4.2
3.4.3
3.4.4

Coeficiente de restitución . . . . . . . . . . . . 44
Tipos de Choque . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Péndulo balístico . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Introducción

La razón principal para estudiar Física en los primeros años de
unacarrera de ingeniería es desarrollar en los estudiantes la capacidad de analizar cualquier problema en forma lógica y simple,
y de aplicar para su solución principios elementales perfectamente
comprendidos.
Ajustado a este criterio, este manual se presenta como una guía
que enseña la forma como se resuelven cuestiones de Física, particularmente aquellas que tienen relación con la Cinemática y laDinámica, evitando las confusiones más usuales. No obstante, es
necesario precisar que no existe técnica alguna que halle soluciones de forma “mágica”, sino que, haciendo uso de nuestra razón,
hemos de ir descubriendo en cada problema su aspecto particular.
Entender los elementos del problema, plantearlo y solucionarlo
no es tarea fácil, pues son muchas las relaciones que intervienen
en losprocesos físicos. En este folleto se irá mostrando, a partir de
los conceptos elementales, los distintos procesos que se dan y las
ecuaciones que las involucran.
El manual está dividido en dos partes: Cinemática y Dinámica.
En la primera se desarrollan ejercicios referentes al movimiento rectilíneo, movimiento errático, movimiento parabólico y movimiento
circular. En la segunda ejerciciossobre las leyes de Newton, impulso y cantidad de movimiento y choque.
Cada temática de la guía exhibe, en primer lugar, los conceptos fundamentales que deben ser conocidos por el estudiante y, a
continuación, ejercicios resueltos afines.
En cualquier caso, la concepción final de este texto es la de un
manual: fácil de manejar y entender.

Cinemática

La Cinemática es la parte de la Física...