Este documento presenta la unidad 2 de física sobre los fundamentos de la cinemática para el período IV-2010 en la Institución Educativa Técnica Comercial "Francisco Javier Cisneros". La unidad cubre conceptos clave de la cinemática como movimiento, trayectoria, velocidad y aceleración. También incluye ejemplos de problemas de movimiento rectilíneo uniforme y define conceptos como velocidad media e instantánea.

1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA TÉCNICA COMERCIAL
“FRANCISCO JAVIER CISNEROSÓ
AREA: CIENCIAS NATURALES
ASIGNATURA: FÍSICA PERÍODO IV-2010
UNIDAD 2: FUNDAMENTOS DE LA CINEMÁTICA
PROFESOR: DICKSON LONDOÑO
TEMÁTICAS A TRATAR:
1. Generalidades de la cinemática
2. Conceptos claves de la cinemática: Movimiento, trayectoria, movimiento
rectilíneo uniforme, distancia, desplazamiento, velocidad, velocidad instantánea;
velocidad media
LOGROS PROPUESTOS:
*Reconoce los elementos relacionados con la cinemática
*Relaciona y diferencia los conceptos de movimiento y desplazamiento y velocidad
y Rapidez
*Interpreta y resuelve aplicaciones sencillas de enfoque cinemático
INQUIETUDES:
1- Qué entiendes por movimiento?
2- Qué se entiende por trayectoria? Velocidad? Aceleración?
3- Qué diferencia hay entre distancia recorrida por un cuerpo y su
desplazamiento?

2. CINEMATICA. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME (VELOCIDAD,
POSICION Y TIEMPO)
Todo el universo se encuentra en constante movimiento. Los cuerpos
presentan movimientos lentos, rápidos o periódicos. La tierra describe un
movimiento de rotación girando sobre su propio eje, al tiempo que describe un
movimiento de traslación alrededor del sol, como los electrones alrededor del
núcleo atómico. Así, a nuestro alrededor siempre observaremos algo en
movimiento: el agua de un rió, las personas que Pasan frente a nosotros, las
nubes desplazándose por el cielo. Todo es movimiento.
La CINEMATICA estudia las diferentes clases de movimiento de los
cuerpos sin preocuparse de sus causas o de los cambios observados en tales
movimientos.
Un cuerpo tiene movimiento cuando cambia su posición a medida que
transcurre el tiempo. El movimiento de los cuerpos puede ser de una dimensión
o sobre de un eje, por ejemplo el desplazamiento en línea recta de un tren o de
un automóvil; en dos dimensiones o sobre un plano, como el movimiento de la
rueda de la fortuna o de un proyectil cuya trayectoria es curva; en tres
dimensiones o en el espacio, como el vuelo de un insecto hacia arriba, hacia
delante o hacia un lado.
La tierra, la luna, en general un cuerpo físico cualquiera puede ser
considerado una partícula, lo cual facilita describir su movimiento. La velocidad
experimentada por un cuerpo puede ser constante o variable, ya que es una
magnitud vectorial, y su dirección se determina por la dirección del
desplazamiento.
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME.
Antes de llegar a la definición del movimiento rectilíneo debemos saber
que cuando decimos que un cuerpo se encuentra en movimiento, interpretamos
que su posición esta variando respecto a un punto considerado fijo. El estudio
de la cinemática nos permite conocer y predecir y en que lugar se encontrara un
cuerpo, que la velocidad tendrá al cabo de cierto tiempo, o bien, en cuanto
tiempo llegara a su destino.
Trayectoria, distancia recorrida, desplazamiento, velocidad, rapidez,
tiempo, aceleración, etc. Conocer en todo momento estas magnitudes es saber
como se mueven los cuerpos .para lograrlo, debemos usar el lenguaje
cuantitativo de la ciencia moderna, asignando números y unidades de medida
a los conceptos de posición y tiempo.
DEFINICION DE TRAYECTORIA, DISTANCIA Y DESPLAZAMIENTO Y
VELOCIDAD.
Recibe el nombre de camino o de trayectoria la línea que une las
diferentes posiciones que ocupa un punto en el espacio, a medida que pasa el
tiempo.
La distancia recorrida por un móvil es una magnitud escalar, ya que solo
interesa saber cual fue la magnitud de La longitud recorrida durante su
trayectoria seguida sin importar en que dirección lo hizo.

3. El desplazamiento de un móvil es una magnitud vectorial pues
corresponde a una distancia medida en una dirección particular entre dos
puntos: el de partida y el de llegada.
La velocidad de un móvil resulta de dividir el desplazamiento efectuado
por el mismo entre en tiempo que tardó en efectuar dicho desplazamiento: su
ecuación es la siguiente:
V = d/t
V = velocidad en m/seg, km/h, km/min. millas/h, pies/seg, pulg/ seg etc.
d = distancia que recorrió el móvil en centímetros, metros, km, millas, pies,
pulgadas etc.
t = tiempo en que el móvil efectuó el desplazamiento en segundos, minutos,
horas etc.
PROBLEMAS DE MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME
1.- Un avión lleva una velocidad de 400 km/h. ¿Cuánto tiempo utilizará en
recorrer una distancia de 2 m dar la respuesta en horas y segundos.
Datos
T =?
d = 2m = 200 m
V = 400 km/h
t = d/v
200 = .2 .200 km = 0.0005 hr
1000 400 km/h
T =?
d = 200 m
V = 400 km/h
t = d/v
.200 km = 1.800018
111.11 m/s
2.- Que distancia recorrerá en línea recta un avión que se desplaza a una
velocidad de 600 km/h durante un tiempo de 15 min. Dar la respuesta en
metros y en km.
Datos
V = 600 km/h
t = 15 m
d=v.t
d = 1000 m/min A 15 min = 150000 m
t = 15 / 60 d = 600 km/h x 0.25 h
p = 0.25 h d = 150 km

4. 3.- En los juegos olímpicos de Atenas el record en los 100 m planos fue de 9.89
seg. ¿Cuál es la velocidad y desarrollo del atleta vencedor, dar la respuesta en
m/s y en km/h?
Datos Fórmula Sustitución
d = 100 m v = d/t v = 100 m/9,89 seg
t = 9.89 seg v = 10.11 m/seg.
v= Conversión a km/h.
10.11 m/seg x 1 km/1000 mx 3600 seg/1 h= 36.39 km/h.
4. – Una lancha de motor desarrolla una velocidad de 6.5 m/seg, si la velocidad
que lleva la corriente de un río hacia el este es de 3.4 m/seg. Calcular:
a). La velocidad de la lancha si va en la misma dirección y sentido que la
corriente del río.
b) La velocidad de la lancha si va en la misma dirección, pero en sentido
contrario a la corriente del río.
c) La velocidad de la lancha si se requiere cruzar el río de una orilla a la otra.
Determinar también cuál será la dirección que llevará la lancha, emplear el
método analítico (Teorema de Pitágoras).
Solución:
a) Vr= VL + Vrío= 6.5 m/seg + 3.4 m/seg = 9.9 m/seg al este.
b) Vr= - VL + Vrío= - 6.5 m/seg + 3.4 m/seg = -3.1 m/seg al oeste.
Nota: El signo (-) de la velocidad de la lancha (VL), se debe a que va hacia
el oeste, o sea hacia la izquierda del eje X.
Vr= √(3.4 m/seg)2 + (6.5 m/seg)2= 7.3 m/seg.
θ= tan-1= fy 6.5 m/seg = 1.91117. θ= tan-1 1.91117= 63°.
fx 3.4 m/seg
VELOCIDAD MEDIA
Supongamos que un móvil recorre las distancias desde un punto de
origen O; en el instante to la distancia de O es do , Y cuando pasa un punto final
B, en el instante t la distancia desde O será d. El intervalo de tiempo será t- t o , y
la distancia recorrida en ese lapso será AB = d - do , de modo que se puede
expresar la velocidad media como la relación entre A y B en la forma
V= d - do
t- to
Es común utilizar en física la formula

5. ∇= vf +vi
2
∇= velocidad media
vi = velocidad inicial
vf = velocidad final
VELOCIDAD INSTANTÁNEA
En muchos casos es necesario y útil obtener la velocidad que tiene un
móvil en cada momento, lo que se denomina velocidad instantánea.
Para obtener la velocidad instantánea en un cierto punto se debe medir
una pequeña distancia que corresponde a un intervalo de tiempo muy pequeño
al pasar por un punto que se escoja al azar.
Velocidad instantánea = distancia muy pequeña ∆d
Intervalo de tiempo muy pequeño ∆t
En cuanto el intervalo de tiempo sea mas pequeño, mas se acerca a una
velocidad instantánea.
APLICACIÓN DE LA VELOCIDAD MEDIA
La mayoría de los movimientos que realizan los cuerpos no son
uniformes, es decir, sus desplazamientos generalmente no son proporcionales
al cambio de tiempo; entonces, se dice que el movimiento no es uniforme, sino
que es variado. A este movimiento no uniforme se le llama velocidad media la
cual representa la relación entre el desplazamiento total hecho por un móvil y el
tiempo en efectuarlo.