CINEMÁTICAConceptos

Básicos

ObjetivoEstos conceptos nos permitirán realizar

descripciones detalladas del movimiento de los cuerpos, paralelamente ,entender en que consiste ¨describir el movimiento¨ cómo de algunas relaciones matemáticas que complementan dichos conceptos y le dan su respectivo contexto dentro de la física.

SISTEMA DE REFERENCIA Punto privilegiado al cual se asocia un

sistema de coordenadas, donde el observador se ubica para realizar la descripción cualitativa y cuantitativa del movimiento de un cuerpo.

0 x1 x2 x3 x4 x5

En las gráficas siguientes, se ven claramente los elementos básicos de dicho proceso: Observador Sistema coordenadoObjeto en estudio

Gráfica 1. Sistema de referencia que describe un cuerpo en estado de movimiento, sobre una trayectoria rectilínea.

Gráfica 2. Sistema de referencia que describe el estado de movimiento de un balón, en

trayectoria parabólica.

Gráfica 3. Sistema de referencia que muestra un cuerpo celeste en

movimiento sobre el espacio

POSICIÓN (X)

Definido el observador y su respectiva coordenada cartesiana, se determina la posición de un objeto, a través de la distancia entre el punto de referencia y la coordenada sobre el eje “x”

GRÁFICA 3

DESPLAZAMIENTO (∆X)

El desplazamiento usualmente se define como el cambio de posición de un móvil (cuerpo en movimiento) a lo largo de una trayectoria. Como lo indica la flecha en la parte superior del símbolo es una magnitud de carácter vectorial que indica el sentido en que se realiza el desplazamiento entre dos posiciones determinadas. Matemáticamente se calcula mediante la siguiente expresión:

Desplazamiento = posición final - posición inicial

∆X = X f – X o

VELOCIDAD MEDIA ( Vm ) Este concepto considera la razón entre el desplazamiento

y el tiempo empleado entre dos posiciones , además, hablamos de velocidad media porque en dichas posiciones

la velocidad como tal puede sufrir algunas variaciones , es decir, el móvil no mantiene una velocidad constante durante el intervalo de tiempo empleado .

La relación matemática que permite realizar el cálculo de la velocidad media es la siguiente:

Vm = ∆X

∆t

Rapidez media (V)

Este concepto, al igual que el anterior es una razón entre dos cantidades físicas , la magnitud de la distancia recorrida y el tiempo empleado en tal recorrido . El hecho de considerar la magnitud del desplazamiento la convierte en una cantidad de carácter escalar. Matemáticamente se considera la siguiente relación:

V = X

t

Velocidad Instantánea ( v ) El ideal para todo evento que involucre este concepto.

Los dos conceptos anteriores requieren para su cálculo

de dos posiciones determinadas, pero este supuestamente requiere de una posición, lo que lo hace complejo para su resolución de ahí que el concepto requiera más de una definición matemática ¨límite de la velocidad media cuando el intervalo de tiempo tiende a cero¨ se esta calculando la velocidad que tiene un cuerpo en un instante de tiempo dado;

V = lím ∆X ∆t ∆t