Aprendamos Cinemática fácilmente

Comprendes sobre la Cinemática 🏃

    En este Post, te demostraremos que la cinemática, es una de las partes de la Física en la que los conceptos que se introducen y que resultan más familiares son la: posición, desplazamiento, velocidad o aceleración. 

    Pero, a la vez, este tema de cinemática, introduce desarrollos matemáticos complejos, como el cálculo vectorial. De hecho, de su estudio surge la ciencia moderna y la ruptura con dogmatismos y visiones simplistas de la naturaleza. Como sabemos, la segunda ley de Newton es una de las leyes básicas de la mecánica que se utiliza en el análisis de los movimientos próximos a la superficie de la tierra y también en el estudio de los cuerpos celestes.

¿Qué estudia la Cinemática?

    Estudia el movimiento de un objeto ignorando las interacciones con agentes externos que pueden causar o modificar dicho movimiento.

¿Qué es el movimiento mecánico?

    Este movimiento representa el cambio continuo en la posición de un objeto con respecto a un sistema de referencia. Para ello, la Física estudia tres tipos de movimiento:

1. Traslacional 
2. Rotacional 
3. Vibratorio

Ejemplo:

Para A: C experimenta movimiento mecánico

Para B: C no experimenta movimiento mecánico

    De esto podemos concluir que el movimiento mecánico no es absoluto, sino que es relativo, pues depende del sistema de referencia que muestre el observador.

¿Cuáles son los elementos del movimiento mecánico?

¿Qué es la velocidad (V)?

    Es una magnitud física vectorial que expresa la rapidez con la cual un móvil cambia de posición con respecto a un sistema de referencia.

En general - y aquí- podemos decir que, la rapidez representa una distancia recorrida en un tiempo determinado; mientras la velocidad es lo mismo pero tiene en cuenta la dirección. Es decir, la rapidez es escalar, mientras que la velocidad es vectorial.

    Por otro lado, el cambio de posición se puede dar en un intervalo de tiempo o en un instante de tiempo.

Unidad en el SI: m/s

    Según el tiempo recorrido, la velocidad puede ser de diversos tipos:

 

•  Velocidad media (Vm): Se evalúa entre dos puntos de una trayectoria y se define como la razón entre el desplazamiento del cuerpo (∆r) y el intervalo de tiempo transcurrido (∆t). Vm =∆r/∆t; Note que la Vm y ∆ r son codirigidos. (Colineales y tienen la misma dirección)

Donde observamos que:

Xf = Posición final; Xo= Xi= Posición inicial

Tf= tiempo final; To= Ti= Tiempo inicial

• Velocidad instantánea (V): La velocidad instantánea es igual al valor límite de la proporción ∆r/∆t en la medida que tiende a cero.

    Por el lado vectorial, el vector velocidad instantánea se grafica tangente a la trayectoria, y nos va indicar la dirección del movimiento.

    Así, entonces: V= lim ∆r/∆t 

                           ∆t → 0

• Rápidez (V): Es el módulo de la velocidad instantánea.

Ejemplo:

La rápidez media (Vm), es una magnitud física escalar que se define como: V =d/t; donde "d" es la distancia recorrida (m) y "t" es el tiempo (s)

¿Qué es la aceleración?

    Es una magnitud física vectorial que nos indica la rapidez con la que cambia la velocidad de un móvil. Por tanto se podría decir que esta es la "medida de cambio de velocidad"

Unidad en el SI: m/s²

Aceleración media (am)

    Es aquella que mide la rápidez de cambio de la velocidad en un intervalo de tiempo.

📚 REFERENCIAS:

• Tipler P. A. Física. Editorial Reverté (1994).
• Alonso M. y Finn E. J. Física. Editorial Addison-Wesley Interamericana (1995).
• Varios autores. Física I. Primer cuatrimestre de Ingeniería Industrial. Curso 1998-99. Dpto. Física Aplicada I, E. T. S. I. Industriales y de Telecomunicación (Bilbao).