Protocolo De Fisica

LA CINEMÁTICA

Es una rama de la física dedicada al estudio del movimiento de los cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que lo producen (lo que llamamos fuerzas). Por tanto la cinemática sólo estudia el movimiento en sí, a diferencia de la dinámica que estudia las interacciones que lo producen. El Análisis Vectorial es la herramienta matemática más adecuada para ellos. Entre los movimientos que puede ejecutar una partícula material libre son particularmente interesantes los siguientes:

• Movimiento rectilíneo uniforme. Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta.

• Movimiento circular. El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria será una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular referente. En este caso la velocidad vectorial no es constante, aunque sí puede ser constante la celeridad (o módulo de la velocidad).

• Movimiento armónico simple, que es un tipo de movimiento oscilatorio ejecutado por una partícula a partir de un centro o punto de equilibrio.

• Movimiento parabólico. Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. En mecánica clásica se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

• Movimiento pendular. El movimiento pendular es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas físicos como aplicación práctica de movimiento cuasi-armónico. Existen diversas variantes de movimiento pendular: péndulo simple, péndulo de torsión y péndulo físico.

Cuando se consideran medios continuos o medios materiales extendidos el movimiento de los cuerpos es más complejo ya que se requiere describir como se mueve cada punto material que forma parte del cuerpo. Algunos de los más simples de este tipo de movimiento son:

• Movimiento de sólido rígido, es el que se da en un sólido cuyas partículas se mueven conjuntamente de tal manera que las distancias relativas entre ellas permanecen constantes a lo largo del tiempo.

• Movimiento ondulatorio, se denomina movimiento ondulatorio al movimiento que se da sobre un medio continuo en el que una perturbación se propaga desde una partícula a las partículas vecinas sino que exista un flujo neto de masa, aun cuando sí halla transporte de energía en el medio.

LOS ELEMENTOS BÁSICOS DE LA CINEMÁTICA SON: ESPACIO, TIEMPO Y MÓVIL.

EL ESPACIO FÍSICO

Es el espacio donde se encuentran los objetos y en el que los eventos que ocurren tienen una posición y dirección relativas.1 El espacio físico es habitualmente concebido con tres dimensiones lineales, aunque los físicos modernos usualmente lo consideran, con el tiempo, como una parte de un infinito continuo de cuatro dimensiones conocido como espacio-tiempo, que en presencia de materia es curvo. En matemáticas se examinan espacios con diferente número de dimensiones y con diferentes estructuras subyacentes. El concepto de espacio es considerado de fundamental importancia para una comprensión del universo físico aunque haya continuos desacuerdos entre filósofos acerca de si es una entidad, una relación entre entidades, o parte de un marco conceptual.

TIEMPO

es la magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación; esto es, el período que transcurre entre el estado del sistema cuando éste presentaba un estado X y el instante en el que X registra una variación perceptible para un observador (o aparato de medida). El tiempo ha sido frecuentemente concebido como un flujo sucesivo de microsucesos.

MOVIL

En el ámbito físico se entiende por móvil al objeto en movimiento del que se quiere estudiar su trayectoria o las fuerzas que lo acompañan.

Este concepto tiene especial interés en dinámica y cinemática, dado que el objeto del estudio es precisamente un objeto móvil. Para simplificar su estudio en ocasiones el móvil se reduce a un punto teórico donde se concentra toda la masa y sobre el que intervienen las fuerzas y que se desplaza dentro de un sistema de referencia. Si no se hace esta simplificación y el móvil es un objeto tridimensional, podemos plantearnos también estudiar movimientos de rotación sobre su centro de gravedad.

En cinemática distinguimos las siguientes partes:

CINEMÁTICA DE LA PARTÍCULA

La cinemática estudia el movimiento sin importar que lo provoque. Al cuerpo en movimiento se le denomina “partícula” o cuerpo puntiforme, de tal forma que éste solo se puede mover, no se rompe ni se deforma.

POSICIÓN

Una partícula se mueve cuando cambia de posición, respecto de un punto fijo o sistema de referencia. Así mismo, una partícula está en reposo cuando no cambia de posición respecto de la referencia.

El sistema de referencia o punto fijo, es el lugar desde donde se observa el movimiento o reposo.

El sistema más ocupado es el de ejes cartesianos, compuesto por tres ejes,

Trayectoria: Curva descrita por la partícula cuando se mueve. Las trayectorias pueden ser rectas o curvas.

Distancia recorrida (s): Es la medida de la trayectoria.

DESPLAZAMIENTO

Diferencia entre 2 vectores posición de la partícula

Rapidez Media: Cociente entre la distancia recorrida y el tiempo en que demora en recorrer esta distancia.

CINEMÁTICA DEL SÓLIDO RÍGIDO

La cinemática del sólido rígido es una aplicación de la cinemática al movimiento de un objeto tridimensional rígido en el espacio. El movimiento más general del sólido rígido puede considerarse como la superposición de dos tipos de movimiento básicos: de traslación y de rotación.

MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN

es el más sencillo que puede realizar el sólido rígido. Desde un punto de vista geométrico, lo podemos definir del modo siguiente:

Se dice que un sólido rígido se encuentra animado de un movimiento de traslación cuando todo segmento rectilíneo definido por dos puntos de aquél permanece paralelo a si mismo en el transcurso del movimiento.

Movimiento de rotación.

Se dice que un sólido rígido está animado de un movimiento de rotación

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