Fundamentos de Cinemática: Vectores, Movimiento y Aceleración

Vectores

Los vectores son segmentos orientados que constan de cuatro componentes:

• Origen o punto de aplicación
• Módulo o intensidad
• Dirección
• Sentido

Cinemática

La cinemática es la parte de la física que estudia el movimiento de los cuerpos sin atender a la causa que lo produce.

Sistema de Referencia

Inercial

Se consideran en reposo o con movimiento rectilíneo uniforme.

No Inercial

Tienen movimiento acelerado y en ellos aparecen fuerzas de inercia.

Posición

Lugar que ocupa un cuerpo respecto al origen del sistema de referencia. Se suele indicar la posición mediante el vector de posición.

Espacio Recorrido

Es la distancia que recorre un móvil sobre la trayectoria y se representa mediante Δs o e. Su unidad en el SI es el metro y siempre toma un valor positivo.

Desplazamiento

Indica la distancia que hay entre dos posiciones en línea recta y se calcula como la diferencia entre la posición final y la posición inicial. El desplazamiento es un vector: Δr = r_final - r_inicial

En el caso de ser una sola trayectoria en un solo eje se puede poner: Δx = x_final - x_inicial

Velocidad

Representa la variación de posición respecto al tiempo.

Velocidad Media

Es la velocidad calculada entre dos posiciones en dos instantes distintos.

Rapidez Media

Siempre es positiva y coincide con el valor absoluto de la velocidad media si el movimiento es en línea recta sin cambio de sentido.

Velocidad Instantánea

Es la velocidad de un móvil en un instante, es decir, en una única posición.

Aceleración

Representa cómo varía la velocidad con el tiempo.

Aceleración Media

Es la calculada entre dos posiciones, en dos instantes distintos.

Aceleración Instantánea

Es la aceleración de un móvil en un instante, es decir, en una única posición.

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Movimiento cuya trayectoria es recta y su vector de velocidad es constante en módulo, dirección y sentido.

Gráficas del MRU

• Posición-tiempo: Recta inclinada
• Velocidad-tiempo: Recta horizontal (valor positivo o negativo)
• Aceleración-tiempo: Recta horizontal (valor 0)

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

Trayectoria recta y vector de aceleración constante.

Gráficas del MRUA

• Posición-tiempo: Parábola
• Velocidad-tiempo: Recta inclinada
• Aceleración-tiempo: Recta horizontal

Movimiento Vertical

MRUA donde la aceleración es la aceleración de la gravedad g = -9,8 m/s².