CINEMÁTICA
La cinemática (del griego κινέιν kinéin 'mover, desplazar') es
la rama de la física que describe el movimiento de los objetos sólidos sin considerar las causas que lo
originan (las fuerzas) y se limita, principalmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. Para ello utiliza velocidades y aceleraciones, que describen cómo cambia la posición en función del
tiempo. La velocidad se
determina como el cociente entre el desplazamiento y el tiempo utilizado, mientras que la aceleración es el cociente entre el cambio de velocidad y el tiempo utilizado.
MARCO DE REFERENCIA
El marco de referencia consiste de una serie de acuerdos que
empleará un investigador, analista, observador para a partir de ellos poder
medir una posición y también a las magnitudes físicas presentes en un sistema
físico.
El espacio geométrico por el cual atravesará en diferentes posiciones un cuerpo como consecuencia obvia de su movimiento y el valor asignado a las magnitudes físicas corresponden al marco de referencia considerado, y por caso es que al movimiento se lo estimará como relativo.
Ahora bien, cabe destacarse que aún a pesar que los valores de las magnitudes pueden cambiar dependiendo del sistema en el cual se hallen, es una ley que seguirán vinculados por relaciones de tipo matemático que son las que le permitirán al analista anticiparse a valores logrados por otro analista.
También conocido como sistema de referencia, el concepto que nos ocupa es ampliamente empleado a instancias de la mecánica clásica y de la mecánica relativista. Recordemos que la primera se ocupa de describir el comportamiento que presentan cuerpos físicos macroscópicos que se encuentran, ya sea en reposo o bien en movimiento muy lento si se lo compara con la velocidad que ostenta la luz. Mientras que la mecánica relativista o teoría de la relatividad, desarrollada por el científico Albert Einstein aborda la temática del movimiento de los cuerpos y la fuerza gravitatoria.
En la mecánica clásica, el concepto de marco de referencia se usa para indicar un sistema de coordenadas. Este sistema emplea uno o varios números para determinar la posición que un objeto o punto ocupa. Un ejemplo nos lo haría comprender mejor: el sistema que nos permite indicar longitudes y altitudes con la misión de localizar puntos geográficos.
Y en la teoría de la relatividad o mecánica relativista, el marco de referencia implicará una serie de coordenadas espaciotemporales las cuales facilitarán la identificación de un punto de interés en el espacio y con ello además los hechos de cualquier acontecimiento con su respectivo orden de sucesión.
El espacio geométrico por el cual atravesará en diferentes posiciones un cuerpo como consecuencia obvia de su movimiento y el valor asignado a las magnitudes físicas corresponden al marco de referencia considerado, y por caso es que al movimiento se lo estimará como relativo.
Ahora bien, cabe destacarse que aún a pesar que los valores de las magnitudes pueden cambiar dependiendo del sistema en el cual se hallen, es una ley que seguirán vinculados por relaciones de tipo matemático que son las que le permitirán al analista anticiparse a valores logrados por otro analista.
También conocido como sistema de referencia, el concepto que nos ocupa es ampliamente empleado a instancias de la mecánica clásica y de la mecánica relativista. Recordemos que la primera se ocupa de describir el comportamiento que presentan cuerpos físicos macroscópicos que se encuentran, ya sea en reposo o bien en movimiento muy lento si se lo compara con la velocidad que ostenta la luz. Mientras que la mecánica relativista o teoría de la relatividad, desarrollada por el científico Albert Einstein aborda la temática del movimiento de los cuerpos y la fuerza gravitatoria.
En la mecánica clásica, el concepto de marco de referencia se usa para indicar un sistema de coordenadas. Este sistema emplea uno o varios números para determinar la posición que un objeto o punto ocupa. Un ejemplo nos lo haría comprender mejor: el sistema que nos permite indicar longitudes y altitudes con la misión de localizar puntos geográficos.
Y en la teoría de la relatividad o mecánica relativista, el marco de referencia implicará una serie de coordenadas espaciotemporales las cuales facilitarán la identificación de un punto de interés en el espacio y con ello además los hechos de cualquier acontecimiento con su respectivo orden de sucesión.
VELOCIDAD
La palabra velocidad deriva del
latín “velocĭtas, -ātis”. La velocidad alude a una magnitud
física en el cual se mide utilizando un patrón que tenga bien
determinada esa magnitud agarrando como unidad la cantidad de esa propiedad que posea el objeto patrón de carácter vectorial que
esta explicado por un punto del espacio en el cual se mide esa magnitud,
donde también se encuentra un módulo, una longitud, su dirección u orientación, su sentido lo distingue por el
origen del extremo, que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad
de tiempo.
La velocidad se representa por
el símbolo V. Sus dimensiones son “L” que
significa longitud y “T” de tiempo.
Su unidad en los métodos internacionales es el metro por segundo donde se representa con el símbolo
m/s que quiere decir metros por segundos.
En la eficacia
de modo vectorial puede determinar la velocidad que
se debe considerar la dirección del desplazamiento y la regla que
se califica por su celeridad que es un modelo de la magnitud
física que se expresa por un solo número y tiene el mismo valor para todos los
observadores o por su rapidez que tiene la misma dimensión de la velocidad,
pero no tiene carácter vectorial de esta.
La velocidad
es el ritmo o tasa de variación de
la posición que es el que indica su localización en el espacio por unidad de
tiempo, la aceleración es la tasa de variación por unidad de tiempo.
Por otra parte
se conoce como carrera de velocidad a la prueba de atletismo que consta en correr lo más veloz posible a una
cierta cantidad de distancia. Esta prueba es la más común porque son 100
metros rectos o planos.
RAPIDEZ
La rapidez es una magnitud escalar
que determina la relación de la distancia recorrida por un cuerpo u objeto y el
tiempo que necesita para cubrir dicha distancia. En este sentido, emplea
dimensiones de longitud y de tiempo que pueden ser, dependiendo del caso,
kilómetros por hora (k/h) o metros por segundo (m/s). A diferencia de la
velocidad, no es una magnitud vectorial, sino que representa precisamente el
módulo de la celeridad.
ACELERACION
Aceleración para
el campo de la física es una magnitud vectorial que
sirve para expresar la manera en la que un cuerpo altera la velocidad que lleva
en una determinada trayectoria de manera ascendente.
La aceleración está dispuesta según la física como la fuerza entre el peso (masa del cuero) y el sistema
internacional de unidades dispone una para esta variable
física, m/s^2. Isaac Newton, padre
de la física y la mecánica en su obra nos indica que la aceleración está dispuesta
por la fuerza que el objeto lleva consigo en el recorrido que describe, la
aceleración se aprecia cuando la partícula experimenta un aumento
de la velocidad en la misma dirección en la que va pues, si
altera su curso, la aceleración no será uniforme y el caso en el que cambie la
orientación este objeto desacelerara.
La aceleración se
relaciona con el tiempo y la para desarrollar varios tipos de esta y a su vez
son variables las cuales son aplicadas en distintos campos de estudio. La
aceleración tangencial, nos indica la velocidad que está tomando el
cuerpo en movimiento respecto al tiempo, ejemplo, si un automóvil acelera a 2 m/s se sabe que en 5 s llevara recorrido 10
m. La aceleración normal o centrípeta es un fenómeno
en que el objeto describe un círculo, hacemos la relación con el radio de una
circunferencia pues la velocidad aunque es creciente no es rectilínea. La
aceleración media por su parte es una relación en promedio de los
aumentos de velocidad de un cuerpo en el tiempo, a diferencia de la tangencial,
la aceleración media comprende un estudio de aceleraciones, tanto positivas
como negativas, esto es útil al momento de determinar trayectorias y tiempo en
el que se estima llegar al destino preseleccionado. La aceleración
de gravedad es
la velocidad con la que son atraídos los cuerpos a la superficie terrestre.
Siempre se expresa en 9.8m/s^2.
TIPOS DE MOVIMIENTO
Se
conoce como movimiento al fenómeno de cambio de posición que presenta un cuerpo
físico, los tipos de movimientos dependen del tipo de trayectoria que tengan al
desplazarse. Los diversos tipos de movimientos son estudiados por la
cinemática, la mecánica clásica y la mecánica relativista, siendo propios
algunos de uno u otro tipo de mecánica, por ejemplo, el movimiento pendular y
el parabólico son muy usadas en la mecánica clásica mientras que el movimiento
armónico simple es de interés para la mecánica cuántica.
Movimiento circular.- El movimiento circular se puede dividir en dos tipos, el movimiento circular uniforme y el movimiento circular uniforme acelerado.
·
Movimiento circular uniforme.- Este
movimiento se basa en un eje de giro y de radio con una velocidad constante,
esto quiere decir que es un movimiento con radio fijo y velocidad angular
referente, produciendo un movimiento circular uniforme.
·
Movimiento circular uniforme acelerado.- Este
movimiento es circular de igual manera que el mencionado anteriormente, pero
diferenciándose de este, en que la aceleración del movimiento es constante.
Movimiento rectilíneo.- El movimiento rectilíneo describe una trayectoria recta y uniforme, la cual puede ser vertical, horizontal o perpendicular, se clasifican en dos subtipos de este movimiento.
·
Movimiento rectilíneo uniforme.- Este
tipo de movimiento es el que describe una trayectoria o desplazamiento en línea
recta, entendiéndose que posee una uniformidad de movimiento ya que su avance o
retroceso se sucede exactamente a la misma distancia en cada unidad de tiempo,
en otras palabras tienen una velocidad constante (sin aceleración y sin
desaceleración), es decir su aceleración es nula y su trayectoria recta.
·
Movimiento rectilíneo con aceleración
constante.- Es el movimiento que presentan los cuerpos o móviles al
desplazarse sobre una trayectoria recta teniendo una aceleración incesante, es
decir, el móvil se encuentra sometido a una aceleración constante. Por ejemplo
en el caso de un cuerpo que cae en línea recta y está bajo los efectos de la
gravedad, permaneciendo la aceleración de manera continua durante el
desplazamiento (la caída).
Movimiento pendular.-Es el movimiento que se puede observar al poner un cuerpo pendiendo de un hilo o cuerda que oscila de manera periódica, repitiendo las variables del movimiento durante cierto periodo de tiempo teniendo un movimiento cuasi-armónico, este tipo de movimiento tiene algunas variantes de movimiento como la del péndulo simple o el movimiento de péndulo de torsión entre otros.
Movimiento parabólico.-El movimiento parabólico es el que realizan los objetos
cuya trayectoria describe una parábola, es el movimiento “ideal” de un objeto
(proyectil) que se mueve en un entorno en el que no exista resistencia al
avance y estando sujeto a un campo gravitatorio uniforme y constante.
Movimiento de sólido rígido.- Se refiere al tipo de movimiento que se da en los
sólidos en donde las partículas de este se mueven de manera conjunta, de tal
forma que las distancias relativas entre las partículas permanecen constantes.
BIBLIOGRAFIA
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