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Fundamentos cinemáticos

Fundamentos cinemáticos. Física. Objetivos de la clase. Comprender la representación del movimiento rectilíneo mediante relaciones analíticas. Reloj: Variable tiempo ( t ). Eje X: Variable posición ( x ). Movimiento Rectilíneo. Escenrio para describir el movimiento rectilíneo.

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Fundamentos cinemáticos

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Presentation Transcript

  1. Fundamentos cinemáticos Física

  2. Objetivos de la clase • Comprender la representación del movimiento rectilíneo mediante relaciones analíticas.

  3. Reloj: Variable tiempo (t) Eje X: Variable posición (x) Movimiento Rectilíneo Escenrio para describir el movimiento rectilíneo En este escenario, ¿qué necesitamos para describir el movimiento?

  4. Ecuaciones de movimiento

  5. Valor de la variable t cuando se inicia la medición Variable t en un instante cualquiera del movimiento t Las relaciones analíticas que permiten hacer la descripción de un movimiento cuya aceleración es constante, son las siguientes: Ecuación de itinerario Ecuaciones de movimiento t = t0 x0 (v0) x (v) 0 eje X (m)

  6. Movimiento Uniforme Rectilíneo (MUR) • El objeto se mueve con velocidad constante por un camino rectilíneo, avanzando siempre en el mismo sentido. Por lo tanto, en este caso, las relaciones anteriores se reducen a las siguientes: Ecuación de itinerario:

  7. t (s) x(m) 0 4 4 12 8 20 12 28 16 36 20 44 Movimiento Uniforme Rectilíneo (MUR) Ecuación de itinerario: • Ejemplo 1: A partir de la siguiente “tabla de itinerario” de un MUR, responde: • ¿Cuál es la velocidad del movimiento? • Obtén la ecuación de itinerario. • ¿Cuál será la posición del móvil en t = 27 s?

  8. t (s) x(m) 0 30 1 22 2 14 3 6 4 -2 5 -10 Movimiento Uniforme Rectilíneo (MUR) Ecuación de itinerario: • Ejemplo 2: A partir de la siguiente “tabla de itinerario” de un MUR, responde: • ¿Cuál es la velocidad del movimiento? • Obtén la ecuación de itinerario. • ¿Cuál será la posición del móvil en t = 27 s?

  9. Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA) • La velocidad del objeto cambia a razón constante en el tiempo; es decir, el módulo de la velocidad cambia de manera regular, manteniendo constante el ritmo de cambio o aceleración que experimenta. Por lo tanto, en este caso: Ecuación de itinerario • Otras relaciones útiles, en este caso, son:

  10. Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA) Ecuación de itinerario: • Ejemplo 1: A partir de la siguiente “tabla de itinerario” de un MUA rectilíneo, responde: • ¿Cuál es la aceleración del movimiento? • Obtén la ecuación de itinerario. • ¿Cuál será la posición del móvil en t = 10 s?

  11. Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA) Ecuación de itinerario: • Ejemplo 2: A partir de la siguiente “tabla de itinerario” de un MUA rectilíneo, responde: • ¿Cuál es la aceleración del movimiento? • Obtén la ecuación de itinerario. • ¿Cuál será la posición del móvil en t = 10 s? ¿Cuál será su velocidad en ese instante? Este tipo de movimiento, en el que la aceleración es constante (negativa) y la velocidad disminuye, suele llamarse también movimiento uniformemente retardado

  12. Movimiento vertical cerca de la superficie terrestre • Debido a la fuerza de gravedad, el movimiento vertical de un objeto es un caso particular de movimiento con aceleración constante. • La aceleración a la que está sometido el objeto corresponde a la aceleración de gravedad (g), la cual en las cercanías de la superficie terrestre tiene un valor constante de 9,8 m/s2 • Como la fuerza de gravedad siempre es atractiva (atrae a los objetos hacia el centro de la Tierra), la aceleración de gravedad siempre está dirigida hacia abajo. • Por lo tanto, si el sistema de referencia (eje Y) se escoge apuntando hacia arriba, la aceleración de gravedad tiene signo negativo: g = -9,8 m/s2 • Obviamente, si el movimiento es de subida, la velocidad disminuye; y al contrario, si es de bajada, la velocidad aumenta con la misma aceleración. Y (m) Tierra

  13. Movimiento vertical cerca de la superficie terrestre

  14. Signos de las variables cinemáticas • Debido a la naturaleza vectorial de las variables cinemáticas el signo matemático (+ ó -) asociado a cada una tiene un significado físico particular. • En el caso del movimiento rectilíneo, dichos signos corresponden al sentido de los vectores posición, velocidad y aceleración. • Por esta razón, usted debe escoger los signos de las variables cinemáticas en las ecuaciones del movimiento, dependiendo de su sistema de referencia.

  15. Signos de las variables cinemáticas <click sobre la imagen>

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