Conceptos Clave de Cinemática: Desplazamiento, Velocidad y Aceleración

Conceptos Fundamentales de Cinemática

Desplazamiento: Es la diferencia entre la posición final y la inicial. Dado que las posiciones se representan mediante vectores, el desplazamiento será un vector cuyo origen es la posición inicial y cuyo extremo es la posición final del cuerpo.

Trayectoria: Es la línea geométrica que el cuerpo describe en su movimiento.

Espacio recorrido: Es la distancia medida sobre la trayectoria entre la posición final y la inicial.

Velocidad: Es la rapidez con que cambia la posición de un cuerpo.

Vector Velocidad: Tiene la misma dirección y sentido que el vector desplazamiento. Por tanto, tiene la dirección y sentido del movimiento.

Velocidad media: Es la relación entre el desplazamiento efectuado y el tiempo invertido en realizarlo.

Velocidad Instantánea: Es la velocidad media en el límite en que el intervalo de tiempo se hace casi cero.

Aceleración: De un cuerpo mide la rapidez con que varía su velocidad.

Aceleración Instantánea: Es la aceleración media en el límite en que el intervalo de tiempo es prácticamente cero.

Fuerzas Intrínsecas

- Aceleración tangencial: Solo produce cambios en el módulo de la velocidad.

Módulo: Su valor equivale a la rapidez con que cambia el módulo de la velocidad.

Dirección: Es tangente a la trayectoria en todo punto (y coincide, por tanto, con la del vector velocidad).

Sentido: Es el mismo que el movimiento si el módulo de la velocidad aumenta y opuesto si el módulo de la velocidad disminuye.

- Aceleración normal o centrípeta: Aparece cuando los movimientos son curvilíneos (por ejemplo, circulares, elípticos) y solo produce cambios en la dirección de la velocidad sin afectar a su módulo.

Módulo: Se determina dividiendo el cuadrado del valor de la velocidad entre el radio de la curva descrita.

Dirección: Es radial (coincide con la dirección del radio de la curva descrita).

Sentido: Es siempre hacia el centro de la curva.

Tipos de Movimiento

MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme): Es aquel que transcurre con velocidad constante, recorre la misma distancia en intervalos de tiempos iguales.

Movimientos Parabólicos

• Un cuerpo lanzado horizontalmente y otro que se deja caer libremente desde la misma altura tardan lo mismo en llegar al suelo.
• Dos cuerpos, lanzados uno verticalmente hacia arriba y el otro parabólicamente, que alcancen la misma altura, tardan lo mismo en caer al suelo.
• La independencia de la masa en la caída libre y el lanzamiento vertical es igualmente válida en los movimientos parabólicos.

MCU (Movimiento Circular Uniforme): Es un movimiento acelerado, dotado únicamente de aceleración centrípeta (o normal).

Velocidad angular: Rapidez con que varía el ángulo descrito que proporciona una medida de la velocidad del movimiento circular.

MCU: Es aquel cuya trayectoria es una circunferencia y que transcurre con velocidad angular constante.

Periodo: Es el tiempo que tarda el cuerpo en dar una vuelta completa (o en repetir posición, se mide en s).

Frecuencia: Es el número de vueltas (o número de veces que se repite una posición) por unidad de tiempo.

Aceleración angular: Es la rapidez con que varía la velocidad angular.