En el campo de la Física Mecánica, la Cinemática estudia y describe el movimiento de los cuerpos sin preocuparse por las causas del desplazamiento.
A través de la Cinemática es posible clasificar y comparar los movimientos, mientras que el motivo de la ocurrencia se aborda en Dinámica.
Conceptos fundamentales
Vea a continuación algunos conceptos importantes en el estudio de la cinemática.
- Referencial: punto que determina si el objeto está en movimiento o en reposo.
- Movimiento: cambio de posición para acercarse o alejarse del marco de referencia.
- descansar: cuando la posición de un objeto no cambia en relación a un marco de referencia.
- Trayectoria: línea que determina las diferentes posiciones del objeto en el tiempo.
- Desplazamiento: distancia recorrida entre el espacio inicial y final de la trayectoria.
- punto material: cuerpo cuyas dimensiones no interfieren con el estudio del movimiento.
- cuerpo largo: cuerpo cuyas dimensiones son importantes para comprender el movimiento.
Ejemplo: Un niño dentro de un automóvil se considera como A y se desplaza hacia la derecha hacia la referencia B, que corresponde a una niña parada cerca del paso de peatones.
Dado que B es el referencial, decimos que A está en movimiento con relación a B, es decir, está haciendo una trayectoria, ya que la distancia que le separa de B varía con el tiempo. Tenga en cuenta que el movimiento realizado por un cuerpo depende de la referencia adoptada.
El tipo de ruta clasifica el movimiento como recto, cuando el movimiento se realiza en línea recta, o curvilíneo, cuando el movimiento se realiza en una ruta curva.
Fórmulas cinemáticas
velocidad media
La velocidad con la que un cuerpo realiza el movimiento se llama velocidad media, que se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Los términos inicial y final corresponden al período de conteo, sin importar si el automóvil estuvo parado por algún tiempo o si hubo una variación de velocidad a lo largo del recorrido.
En el Sistema Internacional (SI), la unidad de velocidad promedio es el metro por segundo (m / s).
vea también: Fórmulas cinemáticas
aceleración escalar media
Con el tiempo, la velocidad de un cuerpo puede cambiar a medida que se mueve. La aceleración de un cuerpo hace que la variación de velocidad durante un viaje aumente o disminuya durante un período de tiempo determinado.
A continuación se muestra la fórmula para calcular la aceleración:
En el Sistema Internacional (SI), la unidad de aceleración promedio es el metro por segundo al cuadrado (m / seg2).
vea también: Aceleración
Movimiento uniforme (MU)
Si en el mismo intervalo de tiempo un cuerpo recorre siempre la misma distancia, su movimiento se clasifica como uniforme. Por tanto, su velocidad es constante y diferente de cero a lo largo del camino.
En el Movimiento rectilíneo uniforme (MRU) la velocidad no cambia en una trayectoria tomada en línea recta.
La posición del cuerpo en la trayectoria se puede calcular mediante la función de posición horaria:
Dónde,
S = posición final, en metros (m)
s0 = posición inicial, en metros (m)
v = velocidad, en metros por segundo (m / s)
t = tiempo, en segundos (s)
vea también: Movimiento uniforme
Movimiento uniformemente variado (MUV)
Si la velocidad varía en cantidades iguales durante el mismo intervalo de tiempo, el movimiento se caracteriza por variar uniformemente. Por tanto, la aceleración es constante y distinta de cero.
O Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) se caracteriza por la misma cantidad de aceleración que una carrocería en línea recta.
Mediante la ecuación de velocidad horaria es posible calcular la velocidad en función del tiempo.
Dónde,
V = velocidad final, en metros por segundo (m / s)
V0 = velocidad inicial, en metros por segundo (m / s)
a = aceleración, en metros por segundo al cuadrado (m / s2)
t = tiempo, en segundos (s)
La posición del cuerpo durante la trayectoria se puede calcular utilizando la siguiente ecuación:
Dónde,
S = posición final, en metros (m)
s0 = posición inicial, en metros (m)
V0 = velocidad inicial, en metros por segundo (m / s)
a = aceleración, en metros por segundo al cuadrado (m / s2)
t = tiempo, en segundos (s)
LA Ecuación de Torricelli se utiliza para relacionar la velocidad y el espacio atravesado en un movimiento uniformemente variado.
Dónde,
V = velocidad final, en metros por segundo (m / s)
V0 = velocidad inicial, en metros por segundo (m / s)
a = aceleración, en metros por segundo al cuadrado (m / s2) = espacio recorrido, en metros (m)
vea también: Movimiento uniformemente variado
Utilice las siguientes listas de ejercicios para practicar el uso de las fórmulas y adquirir más conocimientos.
- Ejercicios de cinemática
- Ejercicios de velocidad media
- Ejercicios de movimiento uniforme
- Ejercicios de movimiento uniformemente variado.
