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Cinemática

Movimiento rectilíneo uniforme

Características:

1.-Se designa frecuentemente con el acrónimo MRU.

2.-Movimiento que se realiza sobre una línea recta.

3.-Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.

4.-La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez sin aceleración.

Definicion:

En física, un movimiento es rectilíneo uniforme cuando un «objeto» (por ejemplo) viaja en una trayectoria recta a una velocidad constante, dado que su aceleración es nula.

Ecuaciones:

Sabemos que la velocidad {v} es constante; esto significa que no existe aceleración, la aceleración a es igual a cero.

a=0

La velocidad en función del tiempo se obtiene una recta paralela al al eje de abscisas (tiempo). Además, el área bajo la recta producida representa la distancia recorrida.

v=v0=cte

La representación gráfica del espacio recorrido en función del tiempo da lugar a una recta cuya pendiente se corresponde con la velocidad.

x=x0+v⋅t

Movimiento rectilíneo uniformemente Variado

Definicion:

Es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.

1.-La trayectoria es una línea recta y por tanto, la aceleración normal es cero

2.-La velocidad instantánea cambia su módulo de manera uniforme: aumenta o disminuye en la misma cantidad por cada unidad de tiempo. Esto implica el siguiente punto

3.-La aceleración tangencial es constante. Por ello la aceleración media coincide con la aceleración instantánea para cualquier periodo estudiado (a=am )

Ecuaciones:

v=v0+a⋅t

x=x0+v0t+1/2at2

a=cte

Movimiento caida libre

Definicion:

"Caída libre" describe la aceleración de un objeto exclusivamente a causa de la gravedad. La velocidad de la caída de las personas que saltan de un avión se reduce a causa de la resistencia aerodinámica

1.-Se le llama caída libre al movimiento que se debe únicamente a la influencia de la gravedad.

2.-Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. En la Tierra este valor es de aproximadamente 9.8 m/s2, es decir que los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9.8 m/s cada segundo.

3.-En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.

4.-La aceleración a la que se ve sometido un cuerpo en caída libre es tan importante en la Física que recibe el nombre especial de aceleración de la gravedad y se representa mediante la letra g.

Ecuaciones:

e= v0 ⋅t +1/2⋅a⋅t2

vf = v0 +a ⋅ t

e =1/2 ⋅ a ⋅ t2

vf = g ⋅ t

Lanzamiento Vertical

Definicion:

es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v.) en el que se lanza un cuerpo verticalmente con cierta velocidad inicial desde cierta altura y no encuentra resistencia alguna en su camino.

1.-La velocidad inicial (??) debe ser positiva (indica que el movimiento es hacia arriba).

2.-En el punto más alto (ℎ?á?), la velocidad del objeto lanzado es cero (? = 0).

3.-Luego de alcanzar la altura máxima, el objeto comienza a caer libremente (caída libre).

Ecuaciones:

y= H + v0t−1/2gt2

v= v0−g⋅t

a=−g

Movimiento semiparabólico

Definicion

Cuando un objeto es lanzado con cierta inclinación respecto a la horizontal y bajo la acción solamente de la fuerza gravitatoria su trayectoria se mantiene en el plano vertical y es parabólico. La resistencia del aire, la rotación de la tierra, etc., no introducen afectaciones apreciables.

1.-El movimiento horizontal del objeto es rectilíneo y uniforme ya que en esa dirección la acción de la gravedad es nula y consecuente, la aceleración también.

2.-En la dirección vertical sobre el objeto actúa la fuerza de gravedad que hace que el movimiento sea rectilíneo uniformemente acelerado, con la aceleración constante.

3.-Los cuerpos se lanzan horizontalmente desde cierta altura y con una velocidad inicial (Vi)

4.-El movimiento en "x" es independiente del movimiento en y.

5.- El tiempo de caída es variable que relaciona a los dos movimientos (MU y MUA)

Ecuaciones:

x = Vox.t = Vo.cos θ.t

y = Voy.t – ½.g.t2 = Vo.sen θ.t – ½ gt2

vx = Vox

vy = Voy – g.t

Movimiento Parabólico

Definicion

Movimiento realizado por cualquier objeto cuya trayectoria describe una parábola, el cual corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que esté sujeto a un campo gravitatorio uniforme. El movimiento parabólico es un ejemplo de un movimiento realizado por un objeto en dos dimensiones o sobre un plano. Puede considerarse como la combinación de dos movimientos que son un movimiento horizontal uniforme y un movimiento vertical.

1.-Conociendo la velocidad de salida (inicial), el ángulo de inclinación inicial y la diferencia de alturas (entre salida y llegada) se conocerá toda la trayectoria.

2.-Los ángulos de salida y llegada son iguales (siempre que la altura de salida y de llegada sean iguales).

3.-La mayor distancia cubierta o alcance se logra con ángulos de salida de 45º.

4.-Para lograr la mayor distancia fijado el ángulo el factor más importante es la velocidad.

5.-Se puede analizar el movimiento en vertical independientemente del horizontal.

La componente horizontal se mantiene constante.

Hay dos ecuaciones que rigen el movimiento parabólico:

Movimiento Circular Uniforme (M.C.U.)

Definicion: es un movimiento de trayectoria circular en el que la velocidad angular es constante. Esto implica que describe ángulos iguales en tiempos iguales. En él, el vector velocidad no cambia de módulo pero sí de dirección (es tangente en cada punto a la trayectoria). Esto quiere decir que no tiene aceleración tangencial ni aceleración angular, aunque sí aceleración normal.

1.-La velocidad angular es constante (ω = cte)

2.-El vector velocidad es tangente en cada punto a la trayectoria y su sentido es el del movimiento. Esto implica que el movimiento cuenta con aceleración normal

3.-Tanto la aceleración angular (α) como la aceleración tangencial (at) son nulas, ya que la rapidez o celeridad (módulo del vector velocidad) es constante

4.-Existe un periodo (T), que es el tiempo que el cuerpo emplea en dar una vuelta completa. Esto implica que las características del movimiento son las mismas cada T segundos. La expresión para el cálculo del periodo es T=2π/ω y es sólo válida en el caso de los movimientos circulares uniformes (m.c.u.)

5.-Existe una frecuencia (f), que es el número de vueltas que da el cuerpo en un segundo. Su valor es el inverso del periodo

Ecuaciones:

φ=φ0+ω⋅t

ω=constante

α=0

Movimiento Circular Uniformemente Acelerado (M.C.U.A.)

Definicion: es un movimiento de trayectoria circular en el que la aceleración angular es constante. En él el vector velocidad es tangente en cada punto a la trayectoria y, además, varía uniformemente su módulo.

1.-La aceleración angular es constante (α = cte)

Existe aceleración tangencial at y es constante. Recuerda que at=α⋅R , siendo R el radio del movimiento

2.-Existe aceleración normal o centrípeta an responsable del cambio de dirección del vector velocidad. Sin embargo, no es constante sino que depende de la velocidad en el punto considerado. Recuerda que an=v2/R=ω2⋅R

3.-La velocidad angular ω aumenta o disminuye de manera uniforme