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CAPITULO III: CINEMATICA
- 1. CINEMATICA DE UNAPARTICULA
- 2. • Cinemática • Movimiento •Elementos del Movimiento • Rapidez • Velocidad Media, velocidad instantánea • Aceleración Media, aceleración instantánea • Movimiento Rectilíneo Uniforme, Uniformemente variado. • Graficas del movimiento • Movimiento vertical CONTENIDOS TEMÁTICOS
- 3. CINEMATICA Es la partede la física que estudia el movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo originan.
- 4. EL MOVIMIENTO Es unfenómeno físico que consiste en el cambio de posición que experimenta los cuerpos en el espacio y el tiempo. Clasificación Según la trayectoria del punto :Rectilíneo , curvilíneo Según la trayectoria del sólido: Traslación , rotación Según velocidad: Uniforme, uniformen te variado.
- 5. CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN DELDEL MOVIMIENTOMOVIMIENTO POR SUPOR SU TRAYECTORIATRAYECTORIA PORSUPOR SU ORIENTACIÓNORIENTACIÓN POR SUPOR SU RAPIDEZRAPIDEZ RECTILÍNEOSRECTILÍNEOS CURVILÍNEOSCURVILÍNEOS UNIFORMESUNIFORMES (V = cte)(V = cte) VARIADOSVARIADOS UNIFORMEMENTEUNIFORMEMENTE VARIADOSVARIADOS ((aa = cte)= cte) VARIADOSVARIADOS EB GENERALEB GENERAL VARIADOSVARIADOS LINEALMENTELINEALMENTE TRASLACIÓNTRASLACIÓN ROTACIÓNROTACIÓN TRASLACIÓN YTRASLACIÓN Y ROTACIÓNROTACIÓN SIMULTÁNEASSIMULTÁNEAS PARABÓLICOSPARABÓLICOS CIRCUNFE-CIRCUNFE- RENCIALESRENCIALES ELÍPTICOSELÍPTICOS cte t a = ∆ ∆ cte t = ∆ ∆v cte t a ≠ ∆ ∆
- 6. Elementos del Movimiento MÓVIL.-Cuerpoo partícula al cual se describe el movimiento. TRAYECTORIA.-Es el lugar geométrico de todos los puntos registrados por el móvil a medida que transcurre el tiempo.
- 7. Trayectoria Se llama trayectoriade una partícula en movimiento al lugar geométrico de las posiciones efectivamente ocupadas por la partícula en el transcurso del tiempo.
- 8. Sistema de Referencia Esun conjunto de convenciones usadas por el observador para poder medir la posición y otras magnitudes físicas de un objeto o sistema físico en el tiempo y el espacio. Un sistema de coordenadas ortogonales en el espacio Euclídeo es parte del sistema de referencia.
- 9. Vector de Posición Esel vector trazado desde el origen de coordenadas (observador) hasta el lugar ocupado por el móvil.
- 10. Distancia Distancia es lalongitud de la trayectoria real que sigue el objeto. Considere el viaje del punto A al punto B en el siguiente diagrama: Distancia es la longitud de la trayectoria real que sigue el objeto. Considere el viaje del punto A al punto B en el siguiente diagrama: A B s = 20 m La distancia s es una cantidad escalar (sin dirección): Sólo contiene magnitud y consta de un número y una unidad. (20 m, 40 mi/h, 10 gal)
- 11. Desplazamiento Desplazamiento es laseparación en línea recta de dos puntos en una dirección específica. Desplazamiento es la separación en línea recta de dos puntos en una dirección específica. Una cantidad vectorial: Contiene magnitud Y dirección, un número, unidad y ángulo. (12 m, 300 ; 8 km/h, N) A BD = 12 m, 20o θ
- 12. Para movimiento alo largo de los ejes x o y, el desplazamiento se determina por la coordenada x o y de su posición final. Ejemplo: Considere un auto que viaja 8 m al E, luego 12 m al O. Para movimiento a lo largo de los ejes x o y, el desplazamiento se determina por la coordenada x o y de su posición final. Ejemplo: Considere un auto que viaja 8 m al E, luego 12 m al O. ¿Cuál es la distancia recorrida? 20 m !! 12 m,O D D = 4 m, WD = 4 m, W x 8 m,E x = +8x = -4
- 13. Los signos deldesplazamiento El desplazamiento es positivo (+) o negativo (-) con base en la UBICACIÓN. 2 m -1 m -2 m El desplazamiento es la coordenada y. Si el movimiento es arriba o abajo, + o -, se basa en la UBICACIÓN. Ejemplos:
- 14. Definición de rapidez •Rapidez es la distancia recorrida por unidad de tiempo (una cantidad escalar). • Rapidez es la distancia recorrida por unidad de tiempo (una cantidad escalar). v = = s t 20 m 4 s v = 5 m/sv = 5 m/s s = 20 m Tiempo t = 4 s
- 15. Velocidad Media Es lavelocidad que representa el razón de desplazamiento en función del intervalo de tiempo. t r ∆ ∆ = → → mv
- 16. Promedio e Instantánea ∆x ∆t x2 x1 t2t1 21 2 1 avg x x x v t t t ∆ − = = ∆ − ( 0)inst x v t t ∆ = ∆ → ∆ ∆x ∆t Tiempo pendiente Desplazamiento,x Velocidad promedio: Velocidad instantánea:
- 17. Ejemplo.- Es larazón entre el cambio de velocidad y el intervalo de tiempo en que se produjo.
- 18. Velocidad Instantánea Es lavelocidad en cada instante, es una magnitud vectorial y se define con el límite de la velocidad media cuando el intervalo de tiempo tiende a ser cero. t r lím t ∆ ∆ = → →∆ → 0v td rd → → =v
- 19. Grafica donde seobserva la diferencia entre velocidad media e instantánea.
- 20. Aceleración Media Es larazón entre el cambio de velocidad y el intervalo de tiempo en que se produjo. t am ∆ ∆ = → → v
- 21. Aceleración Instantánea Es laaceleración en cada instante de tiempo. t líma t ∆ ∆ = → →∆ → v 0 td d a → → = v → a → v → Na → Ta
- 22. Ejemplo Un auto estáparado ante un semáforo. Después viaja en línea recta y su distancia respecto al semáforo está dada por x=(2,4)t^3-(0,12)t^2 , donde. Calcule la velocidad media entre 0 y 10s.
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- 24. Ejemplo Se conoce laposición de la partícula con el tiempo, r=(2t^3+t)i+(3t^2+1)j, podemos determinar su velocidad y aceleración instantánea por simple derivación. Hallar: a) El vector posición entre 0 y 2s. b)El vector desplazamiento en el intervalo entre 0 y 2 segundos. c)La velocidad media entre 0 y 2 segundos.
- 25. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME Paraque un movimiento sea rectilíneo uniforme su velocidad debe ser constante, es decir, que la aceleración sea siempre igual a cero, a=0.
- 27. MOV. RECTILINEO UNIFORMEMENTEVARIADO Para que un movimiento sea rectilíneo uniformemente variado su aceleración debe ser constante y diferente de cero.
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