Conceptos Fundamentales de Cinemática: Descripción y Magnitudes del Movimiento

Descripción del movimiento

Un sistema de referencia es un sistema de coordenadas cartesianas, más un reloj, respecto a los cuales describimos el movimiento de los cuerpos.

La posición de un móvil es el punto del espacio donde se encuentra en un instante determinado, es decir, respecto a un sistema de referencia.

El movimiento se da cuando varía la posición de un cuerpo, en un intervalo de tiempo, respecto a un sistema de referencia.

 Magnitudes del movimiento

Vector de posición,  r: Vector que va del origen de coordenadas O al punto P donde está el móvil. En general, varía con el tiempo,  

Trayectoria: Curva descrita por los puntos por los que ha pasado el móvil.

Vector desplazamiento, , entre dos puntos P0 y P: vector con origen en P0 y extremo en P.

Se calcula restando al vector de posición el vector de posición 

Velocidad

Vector velocidad media

Es el cociente entre el vector desplazamiento, , y el intervalo de tiempo transcurrido,

Vector velocidad instantánea

Es el vector al que tiende el vector velocidad media cuando el intervalo de tiempo transcurrido, tiende a cero ). Es decir, es la derivada del vector de posición respecto al tiempo.

Aceleración

Vector aceleración media   

Es el cociente entre la variación del vector velocidad instantánea,, tiempo transcurrido,

Vector aceleración instantánea  

Es el vector al que tiende el vector aceleración media cuando el intervalo de tiempo transcurrido, tiende a cero   ). Es decir, es la derivada del vector de posición respecto al tiempo. 

Estudio de algunos movimientos

Dependiendo de la trayectoria que describe el móvil distinguimos diversos tipos de movimientos. Vamos a estudiar los más sencillos.

Movimientos rectilíneos

En el estudio de estos movimientos tomaremos el eje OX en la dirección del movimiento. Así, los vectores    a v, y r tendrán una sola componente y los expresaremos en forma escalar.

Movimiento vertical de los cuerpos

Es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, cuya aceleración constante es la de la gravedad, g = 9,8 m/s2 . Las ecuaciones de este movimiento para el sistema de referencia de la figura son las del MRUA para una componente negativa de la aceleración a = −g:

Según el valor de v0 podemos tener tres casos:

Movimiento circular

Magnitudes angulares