CINEMÁTICA DE LA PARTÍCULA.

CINEMÁTICA DE LA PARTÍCULA.

En la primera unidad, nos introducimos al estudio de la dinámica, que es una rama de la mecánica encargada de analizar los cuerpos en movimiento. A su vez la dinámica tiene dos ramificaciones que son: la cinética y la cinemática; En donde la primera se encarga de analizar las fuerzas que causan el movimiento de un cuerpo, por el contrario en la segunda no se intervienen las fuerzas que lo causan, solamente se usa con la finalidad de relacionar la velocidad, la aceleración, la posición, y el tiempo.

Por consiguiente la cinemática se subdivide en: cinemática de la partícula, en ella se eligen sistemas de ejes que nos sirven como referencia para ubicar la posición de un punto inicial, y la cinemática de cuerpo rígido. Por el momento nos enfocaremos al estudio y análisis de la cinemática de partícula.

Primeramente conoceremos que al referirnos a cinemática de partícula, es importante recordar y tener en cuenta que en nuestra materia, al hacer uso de la palabra partícula no se refiere al estudio de cuerpos diminutos sino al estudio de cuerpos grandes como pelotas, piezas de equipos eléctricos o mecánicos, personas, autos, aviones, cohetes, lanchas, etc. Dichos objetos se estudian como partículas ya que el movimiento de esos cuerpos está determinado por el movimiento del sistema o geometría de un punto.

Existen dos tipos de movimientos que aplican en la cinemática de partícula, el movimiento rectilíneo y el movimiento curvilíneo, los cuales se explicaran a continuación: El movimiento rectilíneo se refiere a: “El movimiento de una partícula a lo largo de una línea recta” . Este movimiento precisa en un instante dado la posición, desplazamiento, la velocidad y la aceleración.

Entonces definimos la posición como el camino o trayectoria en línea recta que sigue una partícula utilizando solo un eje coordenado, un vector que nos representa la posición de nuestra partícula, y una posición inicial u origen. En la mayoría de los libros de dinámica la posición se representa con la letra s minúscula. Ahora el desplazamiento es definido como el cambio de posición y se representa con el símbolo delta y subíndice s.

Existen dos tipos de velocidades, llamadas media e instantánea. En el análisis de problemas que presenten movimiento rectilíneo utilizamos la instantánea, ya que el objetivo es conocer la velocidad y aceleración momentánea que lleva una partícula en un tiempo t determinado. Lo anterior resulta de la utilización del diferencial o derivada que es cuando una cantidad tiende a ser cero pero jamás lo será, así mismo se obtiene la velocidad instantánea que es: el cambio de posición con respecto al tiempo. Debemos recordar que a la magnitud de la velocidad se le denomina rapidez, y que la velocidad puede ser positiva o negativa dependiendo hacia el lado que se desplace hacia la derecha es positiva por lo contrario hacia la izquierda es negativa.

A si mismo sucede con la aceleración, que es media e instantánea, pero en nuestro estudio utilizamos la instantánea, y esta se define como: el cambio de la velocidad con respecto al tiempo.

Cuando la aceleración es constante se integran por separado cada una de las ecuaciones cinemáticas de a, v, y ads que nos hacen obtener nuevas ecuaciones, que nos ayudan a relacionar la aceleración constante ac, la velocidad v, la posición s y el tiempo t.

En algunos problemas de cinemática rectilínea las partículas presentan movimientos anormales o erráticos y por consecuencia resulta difícil obtener una función que nos ayudé a obtener la posición, velocidad y aceleración instantáneas, en este tipo de casos es recomendable utilizar gráficas, utilizando solamente dos variables s, t, a, o v. Se puede obtener una gráfica que mantenga una dependencia con las otras dos variables y así poder hacer uso ya de nuestras ecuaciones cinemáticas. Por ejemplo si conocemos la gráfica v-t podemos determinar los valores de la gráfica s-t.

Otro tipo de movimiento es el movimiento curvilíneo este como su nombre lo dice ocurre cuando

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