Fundamentos de Cinemática: Conceptos Básicos del Movimiento

Conceptos Fundamentales de la Cinemática

Un cuerpo está en movimiento cuando cambia su posición respecto de otro que se toma como referencia. Todo movimiento es relativo, ya que el que cualquier cuerpo esté o no en movimiento depende del observador y del punto que se tome como referencia para su estudio.

Definiciones Básicas

• Móvil: Objeto que está en movimiento.
• Trayectoria: Camino que sigue el móvil.
• Origen: Punto que nos sirve de referencia para saber dónde está el móvil.
• Posición (s): Lugar donde está el móvil, determinado por la distancia al origen medida sobre la trayectoria.
• Tiempo (t): Instante en el que el móvil está en una posición s.

Magnitudes del Movimiento

• Desplazamiento (Δs = s_f - s_i): Es la cantidad que ha cambiado la posición del móvil entre dos instantes del viaje: la posición final menos la inicial.
• Espacio recorrido (e): Distancia que ha recorrido el móvil; si no cambia el sentido del movimiento, coincide con el desplazamiento.
• Relación s-t: Es la relación que indica para cada instante (t) la posición en la que se encuentra el móvil (s).

Descripción de un Movimiento

Es suficiente con indicar la trayectoria y la relación entre la posición y el tiempo (s-t). Esta relación puede ser una gráfica, la ecuación del movimiento o un texto descriptivo.

Velocidad

• Velocidad de un móvil: Distancia que recorre en la unidad de tiempo. Su unidad en el SI es el metro por segundo (m/s).
• Velocidad media (V_m): De un móvil, se calcula dividiendo el espacio entre el tiempo empleado en recorrerlo: V_m = e / t.
• Velocidad instantánea (v): Es la que lleva el móvil en cada momento.

Tipos de Movimiento

• Movimiento Uniforme: Cuando el móvil recorre el mismo espacio en intervalos de tiempo iguales.
• Movimiento Variado: Cuando el móvil recorre espacios diferentes en intervalos de tiempo iguales.

Vectores y Magnitudes

Elementos de un Vector

• Dirección: Es la de la recta en la que está situado el segmento y todas sus paralelas.
• Sentido: Es el que señala la flecha. Cada dirección tiene dos sentidos.
• Módulo: Es el valor numérico de la magnitud que representa y se indica mediante la longitud del vector.
• Punto de aplicación: Es el punto donde se sitúa el vector. El vector velocidad está situado en el móvil.

Magnitudes Escalares y Vectoriales

• Magnitudes escalares: Están determinadas por un número y su unidad.
• Magnitudes vectoriales: Se determinan con un vector.

Vector Velocidad

Se representa por un vector tangente a la trayectoria en el sentido del movimiento, con su punto de aplicación en el móvil. Su módulo es el espacio recorrido en la unidad de tiempo.

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Mantiene constante el módulo de la velocidad en línea recta.