Cinemática es una parte de la mecánica
que se encarga de estudiar única y exclusivamente el movimiento de los cuerpos
sin considerar las causas que lo originan.
El movimiento es el cambio
de posición que realiza un cuerpo, en cada instante con respecto a un sistema
de referencia, el cual se considera fijo.
MOVIL.- Es el
cuerpo que realiza el movimiento.
TRAYECTORIA.- Es la
línea recta o curva que describe el móvil.
POSICION.- Es un
vector que indica la posición de un móvil, empieza en el origen de coordenadas
y termina en el móvil. r(t)
DESPLAZAMIENTO.- Se
define para un intervalo de tiempo (t1, t2). Es el
vector que va desde la posición en t1 hasta la posición en t2. Dr = r2 – r1
INTERVALO DE TIEMPO (Dt).- Es el tiempo transcurrido desde un instante t1 hasta un
instante t2. Dt = t2 – t1.
VELOCIDAD.- Es la
relación (cociente) que existe entre el desplazamiento recorrido y el tiempo
transcurrido (cantidad vectorial). V=Dr/Dt
RAPIDEZ.- Es la magnitud de la velocidad
en cada instante del recorrido.
ACELERACION.- Es el cambio de velocidad con
respecto al tiempo (cantidad vectorial). a=Dv/Dt. Es una cantidad
vectorial.
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME (M.R.U.)
Un cuerpo posee movimiento rectilíneo
uniforme cuando cumple las siguientes condiciones:
A) La trayectoria que recorre es una
línea recta.
B)
La velocidad (v) es constante.
En esta clase de movimiento, el móvil
recorre espacios iguales en tiempos iguales.
MOVIMIENTO
RECTILINEO UNIFORMEMENTE VARIADO (M.R.U.V.)
Un cuerpo posee movimiento rectilíneo uniformemente
variado cuando cumple las siguientes condiciones:
A) La trayectoria que recorre es una línea recta.
B) La velocidad cambia, permaneciendo constante el valor
de la aceleración.
Donde:
vF
= velocidad finalvo = velocidad inicial
a = aceleración
t = tiempo
e = espacio
MOVIMIENTO DE CAIDA
LIBRE
La caída libre es un caso particular
del M.R.U.V. siendo la aceleración la gravedad (g=9,8m/s2) un vector vertical hacia abajo.
El movimiento descrito es acelerado
con trayectoria rectilínea vertical; no se tiene en cuenta la resistencia del
aire.
El movimiento de subida es
desacelerado o retardado alcanzando el móvil una altura máxima en cuyo instante
su velocidad es cero. El movimiento de caída es acelerado.
Ecuaciones de Caída
Libre
Como el movimiento de caída libre es un caso particular
del M.R.U.V., las fórmulas son las mismas, siendo la aceleración ya
conocida (g) y la posición la identificamos por la coordenada “y”. Así tenemos:
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