Este documento describe conceptos básicos de cinemática. Explica que la cinemática estudia el movimiento sin considerar las fuerzas, mientras que la dinámica estudia las interacciones que producen el movimiento. Define términos como posición, trayectoria, desplazamiento, velocidad, aceleración y movimiento rectilíneo uniforme. Finalmente, presenta fórmulas para calcular distancia, velocidad y tiempo en movimientos uniformemente acelerados y retardados.

1. DRA. MARIA EUGENIA JIMENEZ

2. Es una rama de la física dedicada al estudio
del movimiento de los cuerpos en el espacio,
sin atender a las causas que lo producen (lo
que llamamos fuerzas). Por tanto la cinemática
sólo estudia el movimiento en sí, a diferencia
de la dinámica que estudia las interacciones
que lo producen.

3. es un cambio de posición respecto a un punto fijo
que se toma como referencia. Un cuerpo se
mueve cuando, la posición de la partícula cambia
con respecto a un observador o sistema de
referencia. Ejemplo: Por ejemplo, se puede
considerar que una bola que está rodando sobre
una cubierta de un barco en movimiento, efectúa
un movimiento compuesto respecto de la costa;
este movimiento resulta de la composición del
rodamiento respecto de la cubierta, que constituye
el referencial móvil, y del movimiento de la cubierta
respecto de la costa.

4. es el conjunto de las sucesivas posiciones que
va tomando la partícula o el móvil.
Dependiendo de la trayectoria los movimientos
pueden ser rectilíneos o curvilíneos.
Es la línea que une todas las posiciones
barrida por el cuerpo.

5. Se puede clasificar en curvilíneas y rectilíneas.
La trayectoria en la Fig.1 es la curva que va
desde el punto A hasta el B.

6. Corresponde a la longitud de la trayectoria.
También es conocida como camino recorrido.
En la fig.1 está dado por la longitud de la curva
que une los puntos A y B. Es una magnitud
escalar y se mide en unidades de longitud.

7. Es una magnitud vectorial y se mide en
unidades de longitud. Corresponde a la resta
vectorial de la posición final de un cuerpo
menos la posición inicial.

9. La ecuación para calcular el módulo de la
velocidad en el movimiento rectilíneo
uniforme es la de la rapidez que mide la
distancia recorrida entre el tiempo que la
recorre.

11. Se define como el cambio de la velocidad media
con respecto al tiempo.
Cuando hablamos de un cambio en el vector
velocidad nos referimos tanto al módulo, sentido y
dirección.
Ejemplo: Si un cuerpo describe una trayectoria
circular siempre demorando el mismo tiempo en
completar una vuelta, el módulo del vector
velocidad no cambia, sin embargo la dirección y
sentido lo hacen continuamente, por lo tanto debe
existir una aceleración, y esa se llama
aceleración media centrípeta la que
estudiaremos más adelante.

12. Características
Este movimiento es el más sencillo que podemos
estudiar en la naturaleza, el cual se caracteriza porque:
1. No tiene aceleración, por lo que la velocidad
permanece constante.
2. Si la velocidad permanece constante, podemos decir
que lleva siempre el mismo módulo, sentido y
dirección.
3. Como es rectilíneo siempre va en línea recta, no
presenta curvas ni nada.
4. Si lo pensamos en término de la fuerza, en este tipo
de movimiento la fuerza neta sobre el cuerpo es cero.

13. Problemas o ejercicios sobre el movimiento
rectilíneo uniforme:
Ejercicio 1
Un automóvil se desplaza con una rapidez de
30 m por segundo, con movimiento rectilíneo
uniforme. Calcule la distancia que recorrerá en
12 segundos. Analicemos los datos que nos
dan:

14. DATOS

15. Apliquemos la fórmula conocida:
y reemplacemos con los datos conocidos:

16. Ejercicio 2
El automóvil de la figura se desplaza con
movimiento rectilíneo uniforme ¿cuánto
demorará en recorrer 258 kilómetros si se
mueve con una rapidez de 86 kilómetros por
hora? Analicemos los datos que nos dan:

17. DATOS

18. Apliquemos la fórmula conocida para calcular
el tiempo:
y reemplacemos con los datos que tenemos:

19. Ejercicio 3
¿Con qué rapidez se desplaza un móvil que
recorre 774 metros en 59 segundos?
Ejercicio 4
Dos automóviles parten desde un mismo
punto, con movimiento rectilíneo uniforme. El
amarillo (móvil A) se desplaza hacia el norte a
90 km por hora, y el rojo (móvil B), hacia el sur
a 80 km por hora. Calcular la distancia que los
separa al cabo de 2 horas.

20. Ejercicio 5
El corredor de la figura trota de un extremo a
otro de la pista en línea recta 300 m en 2,5
min., luego se devuelve y trota 100 m hacia el
punto de partida en otro minuto.
Preguntas: ¿Cuál es la rapidez promedio del
atleta al recorrer ambas distancias? ¿Cuál es
la rapidez media del atleta al recorrer los 400
metros?

21. Es un tipo de movimiento frecuente en la
naturaleza. Una bola que rueda por un plano
inclinado o una piedra que cae en el vacío
desde lo alto de un edificio son cuerpos que se
mueven ganando velocidad con el tiempo de
un modo aproximadamente uniforme; es decir,
con una aceleración constante.

22. Este es el significado del movimiento
uniformemente acelerado, el cual “en tiempos
iguales, adquiere iguales incrementos de rapidez”.
En este tipo de movimiento sobre la partícula u
objeto actúa una fuerza que puede ser externa o
interna.
En este movimiento la velocidad es variable,
nunca permanece constante; lo que si es
constante es la aceleración.
Entenderemos como aceleración la variación de
la velocidad con respecto al tiempo. Pudiendo
ser este cambio en la magnitud (rapidez), en la
dirección o en ambos.

23. Las variables que entran en juego (con sus
respectivas unidades de medida) al estudiar
este tipo de movimiento son:
Velocidad inicial Vo (m/s)
Velocidad final Vf (m/s)
Aceleración a (m/s2)
Tiempo t (s)
Distancia d (m)

24. Para efectuar cálculos que permitan resolver
problemas usaremos las siguientes fórmulas:

25. Ejemplo: En dirección hacia el sur, un tren
viaja inicialmente a 16m/s; si recibe una
aceleración constante de 2 m/s2. ¿Qué tan
lejos llegará al cabo de 20 s.? ¿Cuál será su
velocidad final en el mismo tiempo? Veamos
los datos que tenemos:

26. Datos

27. Conocemos tres de las cinco variables,
entonces, apliquemos las fórmulas:
Averigüemos primero la distancia que
recorrerá durante los 20 segundos:

28. Conozcamos ahora la velocidad final del tren,
transcurridos los 20 segundos:

29. Respuestas:
Si nuestro tren, que viaja a 16 m/s, es
acelerado a 2 m/s recorrerá 720 metros
durante 20 segundos y alcanzará una
velocidad de 56 m/s.

30. En los movimientos uniformemente
decelerados o retardados la velocidad
disminuye con el tiempo a ritmo constante.
Están, pues, dotados de una aceleración que
aunque negativa es constante. De ahí que
todas las fórmulas usadas para los
movimientos uniformemente acelerados sirvan
para describir los movimientos uniformemente
retardados, considerando sólo que su signo es
negativo.

31. Por lo tanto, para efectuar cálculos que
permitan resolver problemas que involucren
aceleración negativa o deceleración, usaremos
las siguientes fórmulas: