Cinemática:

Rama de la Física que se encarga de estudiar el

movimiento de los cuerpos sin considerar las causas que

lo provocan.

Magnitudes escalares: Compuesto por número y

unidad de medida. Por ejemplo:

tiempo 3 horas, temperatura 24°C

Magnitudes vectoriales: Compuesto por número,

unidad de medida, dirección y sentido. Por ejemplo:

velocidad 85 km/h al este

SISTEMA DE REFERENCIA

Recuerda que el sistema de referencia es un conjunto de coordenadas espacio – tiempo que nos permite determinar si un cuerpo está detenido o en movimiento

En Física utilizamos el plano cartesiano para identificar la ubicación de un cuerpo

Si consideramos los puntos cardinales en nuestro sistema de

referencia, el Norte y Este serán positivos, en cambio el Sur y Oeste serán negativos.

DISTANCIA RECORRIDA Y DESPLAZAMIENTO

DISTANCIA RECORRIDA DESPLAZAMIENTO Magnitud escalar Magnitud vectorial

Todo el camino recorrido por un cuerpo.

Vector que une la posición inicial y final de un cuerpo.

No posee sentido y dirección Si posee sentido y dirección

SUMAR todas las distancias recorridas, sin importar el sentido

RESTAR la posición final e inicial, considerando el sentido.

Se mide en (m) o (km) Se mide en (m) o (km)

𝒅 = 𝒅𝟏 + 𝒅𝟐 + 𝒅𝟑 … ∆ 𝑿 = 𝑿𝒇 − 𝑿𝒊

Resumen de Física “Cinemática”

Max se encuentra extraviado y en búsqueda de sus amos recorre 4 km al este, se detiene a unos segundos a descansar y continúa su búsqueda recorriendo 6 km en el mismo sentido y finalmente se devuelve 3 km al oeste. ¿Cuál es la distancia recorrida y desplazamiento de Max?

Distancia recorrida:

Desplazamiento:

Otra forma de determinar el desplazamiento es sumar todas las distancias pero considerando el sentido del movimiento, por lo que en este caso todas las distancias al este serán positivas y las distancias recorridas al oeste serán negativas, es decir:

Ejemplo 1

RAPIDEZ Y VELOCIDAD

RAPIDEZ VELOCIDAD Magnitud escalar Magnitud vectorial

Distancia recorrida (d) de un cuerpo en un tiempo determinado (t)

Desplazamiento (∆ 𝑋) de un cuerpo en un intervalo de tiempo (∆ 𝑡)

No posee sentido y dirección Si posee sentido y dirección

Ejemplo: un automóvil viaja a 80 (km/h)

Ejemplo: un automóvil viaja a 80 (km/h) por la Ruta 5 Sur

Se mide en (m/s) o (km/h) Se mide en (m/s) o (km/h)

𝒗 = 𝒅

𝒕 �⃗⃗� =

∆ 𝑿

∆ 𝒕

A 1 metro del grifo se encuentra Sofía cuando comienza su movimiento, recorriendo 6 metros para botar un vaso en el basurero, luego caminó 2 metros hacia la izquierda tardando 20 segundos. ¿Cuál es la rapidez y velocidad de Sofía? Rapidez: Necesitarás conocer la distancia recorrida y el tiempo

Velocidad: Necesitarás conocer el desplazamiento y el intervalo de tiempo

Ejemplo 2

DESPEJE DE ECUACIONES DE RAPIDEZ Y VELOCIDAD De las ecuaciones de RAPIDEZ:

Para determinar la rapidez debes dividir la

distancia y el tiempo

Si divides la distancia recorrida y la rapidez obtendrás el tiempo

Para calcular la distancia recorrida debes multiplicar la rapidez y el tiempo

Un automóvil recorre 240 (km) con una rapidez de 80 (km/h). ¿En cuánto tiempo realizó este recorrido?

De las ecuaciones de VELOCIDAD

Si quieres obtener la velocidad debes dividir el desplazamiento en el

tiempo

Para determinar el tiempo debes dividir el desplazamiento en la

velocidad

Si multiplicas la velocidad y el tiempo

obtendrás el desplazamiento.

Una persona corre 16 kilómetros al norte durante 2 horas. Determine la velocidad

Ejemplo 3

Ejemplo 4

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME (MRU)

Características de MRU

Movimiento en la dirección del eje x Posee una trayectoria en línea recta Recorre distancias iguales en tiempos iguales La velocidad es constante (no cambia) La rapidez tiene el mismo valor que la velocidad La aceleración es nula (cero) ya que la velocidad no cambia

La ECUACIÓN DEL ITINERARIO se utiliza para conocer la posición de un cuerpo en un tiempo determinado, por lo que necesitas conocer la posición inicial y la velocidad. La siguiente ecuación x= 2 + 3t representa el movimiento de un cuerpo. Encuentra la posición de la partícula durante las 5 primeras horas.

Gráfico POSICIÓN v/s TIEMPO

Para realizar un gráfico “Posición v/s Tiempo” debes escribir los valores de posición en el eje de las ordenadas (eje y) y los valores del tiempo en el eje de las abscisas (eje x). Al graficar los valores obtendrás un PENDIENTE la cual representa la velocidad de la partícula.

Para conocer el valor de la pendiente de una recta (m) debes ubicar dos puntos en tu gráfico y reemplazarlo en la siguiente ecuación:

Si te das cuenta, esta ecuación es muy similar a la ecuación de velocidad, ya que en el eje y encontraras valores de la posición y en el eje x los valores del tiempo.

Pendiente positiva = movimiento en el eje x positivo Pendiente negativo = movimiento en el eje x negativo

Ejemplo 5

Gráfico VELOCIDAD v/s TIEMPO

Al igual que en el gráfico anterior, el tiempo se representa en el eje x mientras que el valor de la velocidad en el eje y. Al graficar los valores obtendrás una línea recta, paralela al eje x ya que en MRU la rapidez es constante. Si la velocidad tiene un valor positivo es porque el movimiento se realiza en el sentido positivo del eje x, en cambio, si la velocidad es negativa significa que el cuerpo se mueve en el

sentido negativo del eje x. Si determinas el área (línea recta) bajo la curva del gráfico obtendrás la distancia recorrida.

Área bajo la curva = distancia recorrida 𝑏𝑎𝑠𝑒 ∙ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 = (𝑡𝑓 − 𝑡𝑖) ∙ 𝑣

La siguiente tabla representa el movimiento de una partícula. Determina la velocidad, distancia recorrida y los gráficos para representar la posición y velocidad en el tiempo.

Recuerda que la pendiente de la recta representa el valor de la velocidad, por lo que los puntos que elijas siempre obtendrás el mismo valor de la pendiente, ya que la velocidad es contante.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 1 2 3 4 5 6

Po

sici

ón

(m

)

Tiempo (s)

Gráfico Posición v/s Tiempo

Ejemplo 6

Para conocer la distancia recorrida debemos determinar el área bajo la curva (zona pintada), que equivale al área de un rectángulo.

𝑎𝑟𝑒𝑎 = 𝑏𝑎𝑠𝑒 ∙ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 = 5 ∙ 3 = 15 Por lo tanto, la distancia recorrida es de 15 metros

0

1

2

3

4

0 1 2 3 4 5 6

Ve

loci

dad

(m

/s)

Tiempo (s)

Gráfico Velocidad v/s Tiempo