Este documento presenta conceptos fundamentales de cinemática del movimiento. Explica que la cinemática describe el movimiento mecánico mediante conceptos como posición, sistema de referencia, desplazamiento y velocidad media. También define estos términos clave y proporciona ejemplos para ilustrar su aplicación al análisis del movimiento.

1. Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica FIME
Universidad Autónoma de Nuevo León UANL
Nuevo León, México
Conceptos fundamentales de
Cinemática del movimiento
Física 1
M.C. Gabriel Martínez Alonso
FIME UANL

2. Cinemática



Física 1
La cinemática es la parte de la Mecánica
que se ocupa de la descripción del
movimiento mecánico.
Describir el movimiento mecánico
significa poder determinar sus
características fundamentales, sin
analizar las causas del movimiento.
Para ello se utilizan una serie de
conceptos y métodos.
M.C. G. Martínez Alonso
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3. Definición: MOVIMIENTO
MECÁNICO.

Movimiento mecánico es el cambio de la
posición de un cuerpo, respecto a otro,
tomado como referencia.

Es necesario tener un cuerpo que tomamos
para localizar la posición del cuerpo en
movimiento.

Física 1
Este cuerpo, con respecto al cual se fija la
posición, le llamamos sistema de referencia.
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4. SISTEMA DE REFERENCIA:

Para tener fijado un sistema de
referencia es necesario:
1. Indicar su origen.
2. Indicar las direcciones de sus ejes y
el sentido positivo.

Física 1
Así podremos determinar la
posición de un cuerpo, en este
sistema de referencia.
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5. UNA DIMENSIÓN: posición

La posición queda
dada por una sola
coordenada: x
0
 es el vector
Donde r
posición.

ˆ
r  xi
iˆ
+
x
es vector unitario
iˆ :en eleleje X; vector de
módulo uno en el
sentido positivo del
eje.
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6. Pregunta:

Si el objeto estuviera a la izquierda
del origen del sistema de referencia
O, su coordenada sería:
O
+
A. Positiva.
B. Negativa.
C. Cero.
Física 1
x
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7. Pregunta:

iˆ

Física 1
Sería negativa,
pues el vector
unitario del eje X
está dirigido en el
sentido positivo del
eje.
El cuerpo está
situado en una
posición, en el
sentido negativo.
Por ejemplo:

ˆ
x  3i
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8. Concepto:
DESPLAZAMIENTO:
x
O
xi
xf
Un auto se mueve desde el punto xi
hasta el punto xf
Se define el desplazamiento como:
x = xfinal – xinicial
Física 1
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9. CONCEPTO:
Desplazamiento


Física 1
El desplazamiento
es un vector que
está dirigido de la
posición inicial, del
cuerpo, hacia la
posición final.
Su módulo es igual
a la diferencia
entre la posición
final y la inicial.
 
x  x
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final

x
inicial
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10. Pregunta:



Física 1
Ud. toma un taxi en su casa, para ir a
casa de su abuelita.
Cuando llega se da cuenta que su
abuelita no está y, sin bajarse del taxi
regresa a su casa.
¿Cuál fue su desplazamiento en todo
el movimiento?.
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11. Pregunta:

La posición final es igual a la
posición inicial del movimiento, o
sea su casa.

Por ello el desplazamiento de este
movimiento fue cero.
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12. EJEMPLO:

A.
B.
C.
Física 1
Un corredor sale de la meta, en una pista
recta, y corre hasta la marca de 250 m.
Luego se regresa hasta la marca de 150
m.
¿Cuál fue el desplazamiento del
corredor, en la primera parte de su
carrera?.
¿Cuál fue el desplazamiento en la
segunda parte?.
¿Cuál fue el desplazamiento total?.
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13. EJEMPLO:
A.El origen del sistema de
referencia lo situamos en
la meta de la pista, por lo
que la posición inicial es
cero.
La posición final, en la
primera parte del
movimiento es 250 m.
El desplazamiento:
Física 1
 

ˆ
x  x  x  250i  0

ˆ
x  250i
f
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i
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14. EJEMPLO:
  
ˆ
ˆ
x  x  x  150i  250i

ˆ
x  100i
B. Para la segunda
f
i
parte del
movimiento la
posición inicial es
¿Por qué el
250 m
desplazamiento
La posición final, en la
es negativo?
segunda del
movimiento es 150 m.
Porque está dirigido
en el sentido negativo
El desplazamiento:
del eje de coordenadas.
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15. EJEMPLO:
C. Resuelva el inciso C.
Analice cuál es la
posición inicial y la final
de todo el movimiento y
aplique la fórmula de
desplazamiento.

ˆ
x  150i
El desplazamiento total
debe ser:
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16. CONCEPTO: Velocidad
media
La velocidad media de

v
un movimiento se
define como el
desplazamiento total
dividido por el tiempo
med

x

t
en que se realizó este
desplazamiento.
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17. CONCEPTO: Velocidad
media
Como el
desplazamiento
es igual a la
diferencia entre
la posición final y
la inicial, nos
queda:
Física 1

v
med
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
x

t
final
final

x
t
inicial
inicial
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18. Velocidad media:
interpretación gráfica
La velocidad media
entre el punto 1 y el
punto 2, en el
gráfico de posición
en función del
tiempo, se interpreta
como la pendiente
de la recta que corta
al gráfico,
en los puntos 1 y 2.
Física 1
Figura tomada del libro P. Tipler,
Física, 6ed, REVERTÉ

x
 pendiente  v
t
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media
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19. Pregunta:
Figura tomada del libro P. Tipler,
Física, 6ed, REVERTÉ
¿En cuál intervalo
la velocidad media
es mayor:
A) entre P1 y P2 o
B) entre P1 y P12?
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20. Pregunta:
¿En cuál intervalo,
la velocidad media es mayor:
A) entre P1 y P2 o
B) entre P1 y P12?
Respuesta:
B) entre P1 y P12 debido a que la pendiente,
de la recta entre estos puntos, es mayor,
por lo que la velocidad media es mayor.
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21. MÓDULO DE LA VELOCIDAD
MEDIA:
En ocasiones resulta útil conocer cómo se
movió el cuerpo, sin tener en cuenta la
dirección del movimiento.
 Para ello se utiliza el concepto MÓDULO
DE LA VELOCIDAD MEDIA.
 Es el cociente entre la distancia total
recorrida y el tiempo en que lo recorrió:
A veces se le
distancia
Mod. vel. med. 
conoce como
tiempo
rapidez.

Física 1
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22. EJERCICIO:




Física 1
Un corredor sale de la meta de la pista y llega
hasta la marca de 100 m en 12 s.
Luego regresa caminando hasta la marca de 50 m
en 30 s.
¿Cuál es la velocidad media en la primera parte
de la carrera?.
¿Cuál es la velocidad media en la segunda parte?.
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23. PREGUNTA:
¿Qué significa el signo menos en el valor de la
velocidad media?.
A
No significa nada.
B
Que el movimiento es en el sentido positivo de la
coordenada x.
C
Que el movimiento es en el sentido negativo de la
coordenada x.
D
Sólo que la coordenada final es menor que la inicial.
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24. EJERCICIO:
¿Cuál es el módulo de la
velocidad media en
toda la carrera?.
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25. TAREA:




Física 1
RESOLVER:
Tipler, 6a Edición:
Preguntas 1, 2, 3, pag. 53.
Problemas 42, 43, 44, Cap. 2. Pag.
56.
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