CONCEPTOS BÁSICOS DE LA MECÁNICA DEL MOVIMIENTO

1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA LA INMACULADA
TIERRALTA - CÓRDOBA
FISICA I.
TEMA. MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME.
LIC. OMAR MORA

2. LA MECÁNICA: Es una subdivisión de la Física que estudia el
movimiento de cualquier cuerpo físico.
La Mecánica se divide en Cinemática, Dinámica y Estática.
CINEMÁTICA: Es aquella ciencia que estudia el movimiento en sí
mismo, es decir, no atiende la causa que lo produce. En la Cinemática
se utiliza un sistema de coordenadas para describir las trayectorias,
denominado sistema de referencia. La velocidad es el ritmo con que
cambia la posición de un cuerpo. La aceleración es el ritmo con que
cambia su velocidad. La velocidad y la aceleración son las dos
principales cantidades que describen cómo cambia su posición en
función del tiempo.
DINÁMICA: Se encarga de estudiar las causas que produce el
movimiento.
ESTÁTICA: Estudia las condiciones para el estado de equilibrio o
reposo de los cuerpos.

3. TERMINOS ASOCIADOS A LA CINEMATICAS
1. POSICIÓN. La posición de un cuerpo sobre una línea recta, en la cual sea
escogido “el cero” como punto de referencia, está determinada por la
coordenada “x” del punto donde se encuentra. La posición puede ser
positiva o negativa dependiendo si está a la derecha o izquierda del cero
respectivamente.
Se llama vector posición (x) al vector que se traza desde el origen hasta la
coordenada posición del cuerpo.
Ejemplo.
Si el cuerpo se encuentra en la posición X , su coordenada respecto al
origen es -5 cm. Si el cuerpo se encuentra en la posición X su coordenada
será 7 cm.

4. 2. TRAYECTORIA DE UN CUERPO. Es el lugar geométrico de las
posiciones sucesivas por las que pasa un cuerpo en su movimiento a
través del tiempo. La trayectoria depende del sistema de referencia en
el que se describa el movimiento; es decir el punto de vista del
observador. Puede ser rectilínea o curvilínea.
3. ESPACIO RECORRIDO. Es la medida de la trayectoria y siempre se
consideran valores positivos.
7 cm

5. 4. DESPLAZAMIENTO DE UN CUERPO
El desplazamiento de un cuerpo es el cambio de posición que sufre.
El desplazamiento está dado por la fórmula:
∆X =𝑋 𝑖 − 𝑋 𝑓
: Significa incremento y se lee: Delta “x”
Xf : Se llama posición final
Xi : Se llama posición inicial.

6. EJEMPLO.
¿Cuál es el desplazamiento de un cuerpo que cambia de la posición X 1 = 3 m a la posición X2 = 5 m?
ACTIVIDAD PARA EL ESTUDIANTE
Resuelve
¿Cuál es el desplazamiento de un cuerpo que cambia de la posición X 1 =
-9 m a la posición X2 = 4 m?
¿Cuál es el desplazamiento de un cuerpo que cambia de la posición X 1 =
10 m a la posición X2 = -1m?
Un cuerpo cambia de la posición X 1 = 7 m a la posición X2 = 3m y de ésta
a la posición X3 = -2 m.
¿Cuál es el desplazamiento entre X 1 y X2?
¿Cuál es el desplazamiento entre X 2 y X3?
¿Cuál es el desplazamiento total del cuerpo?

7. 5. SISTEMA DE REFERENCIA
Un sistema de referencia es un conjunto de coordenadas
espacio-tiempo que se requiere para poder determinar la
posición de un punto en el espacio. Un sistema de
referencia puede estar situado en el ojo de un
observador. El ojo puede estar parado o en movimiento.
Un sistema de referencia en términos comunes es un
punto fijo que se toma con respecto a otro para decir, si
un cuerpo está en movimiento o en reposo.

8. 6. RELATIVIDAD DEL MOVIMIENTO
El estado de movimiento y de reposo de un cuerpo depende del sistema de
referencia elegido. Debido a esto se dice que "el movimiento mecánico es
relativo". Según esto, un cuerpo puede estar en movimiento respecto de un
sistema de referencia y al mismo tiempo encontrarse en reposo respecto de
otro.
En conclusión, todas las características del movimiento (trayectoria,
desplazamiento, velocidad, etc.) dependen del sistema de referencia
elegido.
En general debemos elegir un sistema de referencia tal que el movimiento
parezca lo más simple posible.

9. 7. VELOCIDAD
Es el tipo de movimiento más simple que un cuerpo puede
experimentar, es decir, un movimiento uniforme en línea recta.
Si un objeto cubre la misma distancia en un mismo lapso de tiempo,
significa que se mueve con Rapidez o Velocidad Constante.
8. VELOCIDAD MEDIA
La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa
el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. Se le
representa por V . Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s.
La 'velocidad media' o velocidad promedio es la velocidad en un
intervalo de tiempo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento
(Δx) por el tiempo (Δt) empleado en efectuarlo:

10. Ejemplo. Un auto pasa por una ciudad A que indica 20 km, a la 1:20
y llega a la 3:20 otra ciudad B que marca 130 km. ¿Cuál es la
velocidad media del auto?
SOLUCIÓN
Datos del problema:
Xi = 20 km
Xf = 130km
ti = 1:20
tf = 3:20

11. 9. RAPIDEZ MEDIA: La rapidez media, «la cual es una cantidad
escalar», se halla dividiendo el espacio recorrido en la unidad del
tiempo se escribe en la forma:
Por ejemplo, si un objeto recorre una distancia de 10 metros en
un lapso de 3 segundos, su rapidez es:

12. EJEMPLO: Un auto se desplaza por una carretera de acuerdo con el
siguiente gráfico:
Describe el movimiento del auto.
Rta: Un auto parte del reposo y recorre 40 km en media hora; luego
permanece en reposo durante media hora; posteriormente, durante media
hora, avanza 40 km más; después retrocede 120 km en 1 h; por último, en
media hora, vuelve al punto original de partida.

13. ¿Cuál fue el
desplazamiento total?
¿Cuál fue el espacio
total recorrido?
Cálculo de los
desplazamientos en
cada intervalo de
tiempo: