EL MOVIMIENTO
La parte de la física que estudia el movimiento se denomina cinemática.
La cinemática aborda el estudio de las
magnitudes propias del movimiento como la
velocidad, la distancia recorrida, el tiempo,
etc.
Los sistemas de referencia
Para describir el movimiento de un cuerpo, es conveniente utilizar ciertos sistemas de referencia con respecto al cual lo estaremos considerando.
El movimiento es el cambio de posición que
experimentan unos cuerpos con respecto a
otros o con respecto a un sistema de referencia.
Cuerpos puntuales
Un cuerpo puntual o partícula es un objeto que consideramos sin tamaño, que puede tener movimiento, pero que no existe en la naturaleza.
Para poder entender de manera simple los
conceptos básicos de la cinemática, limitaremos
nuestro estudio, por el momento al movimiento
de cuerpos puntuales.
La trayectoria
La trayectoria es la línea que un móvil describe durante su movimiento.
En función de lo anterior los movimientos
pueden ser rectilineos, curvilíneos, circulares,
elípticos o parabólicas.
Desplazamiento y distancia recorrida
El desplazamiento de un móvil es el segmento dirigido que une dos posiciones diferentes de la trayectoria.
D = Xf – Xo
D = desplazamiento Xf = posición final Xo = posición inicial
La distancia recorrida es la medida de la trayectoria.
La rapidez y la velocidad
La rapidez es la distancia recorrida en la unidad de tiempo.
La rapidez media es el cociente entre la distancia recorrida por el móvil y el tiempo empleado en recorrerla. Es decir:
RM = DR/t
RM: rapidez media
DR: distancia recorrida
t = tiempo
Definimos la velocidad media como el cociente
entre el desplazamiento y el tiempo transcurrido.
Es decir:
Click to add text
Ejemplo
Actividad
La aceleración
En la mayoría de movimientos la
velocidad no permanece constante, los
objetos en movimiento aumentan la
velocidad o frenan. Estos cambios se
describen mediante una magnitud
denominada aceleración.
La aceleración denotada con la letra “a”, es la variación de velocidad que experimenta un móvil en una unidad de tiempo determinada.
Es decir: 𝑎 = Δ𝑉
𝑡 entonces 𝑎 = 𝑉
𝑓−𝑉𝑜
𝑡
a: aceleración.
Vf: velocidad final.
Vo: velocidad inicial.
t: tiempo.
Unidades de aceleración
Las unidades de aceleración se
obtienen al dividir las unidades de
velocidad entre la unidad de tiempo,
por lo tanto, en el Sistema
Internacional, la aceleración se mide
en m/s 2
Para resolver problemas relacionados con la
aceleración, se deben tener en cuenta, por convenio los siguientes aspectos:
• El signo positivo en la aceleración, indicará incremento de velocidad.
• El signo negativo, indicará disminución de velocidad.
• La expresión “parte del reposo” significará Vo = 0.
• La expresión “frena y se detiene” significará Vf = 0.
Ejemplo 1:
•Un automóvil viaja a la velocidad de 10m/s, se acelera durante 12 s y aumenta su velocidad hasta 70
m/s. Qué aceleración
experimenta el automóvil?
EJEMPLO 2:
Un cuerpo que viajaba con
velocidad de 15 m/s la
disminuyó hasta 11 m/s en 8
s. Calcular su aceleración.
EJEMPLO 3:
Cuál es la aceleración de un
móvil que aumenta su
velocidad en 20 m/s cada 5
segundos?
Actividad de clase
Resolver los siguientes problemas:
1. ¿Cuál es la aceleración de un móvil que en 4 segundos alcanza una velocidad de 5m/s, habiendo partido del reposo?
2. ¿Cuál es la aceleración de un móvil cuya velocidad aumenta en 10 m/s, cada 2 segundo?
3. Un móvil disminuye su velocidad en 12 m/s durante 4 segundos. ¿Cuál es su aceleración?
4. Un móvil viaja con velocidad de 22 m/s y 5 segundos después su velocidad ha disminuido hasta 11 m/s. Calcular su aceleración.
5. Un automóvil que viaja a 20 m/s aplica los frenos y se detiene después de 4 segundos. ¿Cuál fue su aceleración?
