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Lectura 1 Cinemática

Lectura tomada de: http://lecturasincfisicadecimo.blogspot.com/2012/03/lectura-11-y-12-cinematica-cinematica.html (23 de Junio de 2014)

Cinemática, es el estudio del movimiento sin atender a sus causas. Se entiende por movimiento, el cambio de posición de una partícula con relación al tiempo y a un punto de referencia. El término "partícula", se aplica a cualquierobjeto en movimiento (a menos que se indique lo contrario), con el fin de simplificar su estudio.
El hecho de requerir un punto de referencia para analizar un movimiento, hace que este sea relativo. Es decir, que el movimiento de una partícula, visto por un observador desde un punto dado, será muy diferente, al movimiento visto por otro observador, desde un punto diferente.
En cinemática, esnecesario además, establecer la diferencia entre trayectoria y desplazamiento.
Esto es importante:
Trayectoria, es el camino recorrido por un móvil para ir de un punto a otro. Entre dos puntos hay infinitas trayectorias, infinitos caminos.
Desplazamiento, es la distancia neta, recorrida por una partícula; se mide en línea recta y se representa vectorialmente. Es decir, que se representa con unaflecha, de manera que se establece con claridad, cual es el punto de origen y el punto de llegada.

El esquema muestra dos desplazamientos: uno de A hacia B y otro de B hacia A. los dos desplazamientos son diferentes porque tienen puntos de origen y de destino diferentes.
Clasificación del movimiento:
El movimiento de una partícula se puede clasificar de acuerdo a su trayectoria, como rectilíneo ocurvilíneo; y de acuerdo con su velocidad como uniforme o variable. Las principales clases de movimiento son: movimiento rectilíneo uniforme, movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, movimiento circular y movimiento parabólico. Aquí analizamos el primero de ellos.
Movimiento rectilíneo uniforme
El movimiento rectilíneo uniforme se caracteriza porque la trayectoria es una línea recta, lavelocidad es constante y la aceleración es cero.
La velocidad de un móvil se define como la razón entre el desplazamiento realizado y el tiempo empleado. Como el desplazamiento es vectorial, entonces la velocidad también lo es. Las fórmulas para el movimiento rectilíneo uniforme son:

Permite calcular la velocidad, dividiendo desplazamiento entre tiempo.

Es empleada para el cálculo deltiempo, dividiendo desplazamiento entre velocidad.

Se usa para calcular el desplazamiento, multiplicando velocidad por tiempo.

Análisis gráfico: En ciencias naturales, se utilizan gráficas para organizar información, encontrar modelos matemáticos y facilitar el análisis de los fenómenos. Las gráficas del movimiento rectilíneo uniforme son:
Gráfica de velocidad contra tiempo: 
La gráfica 1,muestra una línea recta paralela al eje "t" (tiempo), indicando que el valor de la velocidad es el mismo en todo instante del movimiento. El área bajo esta línea, equivale al desplazamiento de la partícula en un tiempo dado.


En este caso por ejemplo, la gráfica 1 muestra una partícula con movimiento rectilíneo uniforme e indica que la velocidad es de 50 metros por segundo (50m/seg).
De otro lado,el desplazamiento se puede calcular multiplicando la velocidad por el tiempo (d = v × t).
Así, el desplazamiento en 4 segundos será: d = 50m/seg × 4 seg = 200m (200 metros)
Gráfica de desplazamiento contra tiempo:
La gráfica 2, muestra una línea recta que pasa por el origen del sistema de coordenadas. La línea recta indica que la velocidad es constante y su pendiente, equivale al valor de lavelocidad.

Cálculo de la velocidad a partir de la gráfica
Observe que para el tiempo de 8 segundos, corresponde un desplazamiento de 20 metros. Aplicando la fórmula de la velocidad

Se tiene:


La gráfica de desplazamiento contra tiempo, es también conocida como gráfica de posición y con base en ella se pueden responder preguntas relacionadas con:
posición o desplazamiento en un tiempo...