Fundamentos de mecánica: cinemática, movimiento rectilíneo y circular

Introducción a la Mecánica

La Mecánica se divide en cinemática, dinámica y estática; estudia los movimientos y las fuerzas que los producen.

Estática

Estática: analiza situaciones que posibilitan el equilibrio de los cuerpos.

Conceptos de Movimiento y Cinemática

Tipos de Movimiento Rectilíneo

• Movimiento Horizontal (MRU): los cuerpos no experimentan cambios de velocidad.
• MRUA: cuando los cuerpos experimentan cambios en su velocidad.
• MRUV: es una línea recta, variando progresivamente la velocidad ya sea aumentando o disminuyendo.

Cuando la velocidad es constante, la aceleración vale 0.

Magnitudes Escalares y Vectoriales

• Distancia: cuánto espacio recorre un objeto durante su movimiento; es una magnitud escalar.
• Desplazamiento: distancia y dirección de la posición final respecto a la posición inicial de un objeto; es una magnitud vectorial.

Rapidez y Velocidad

• Rapidez: magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo.
• Rapidez Promedio: depende solo de la distancia recorrida y el tiempo requerido.
• Velocidad: magnitud vectorial que relaciona el cambio de posición con el tiempo.
• Velocidad Media: representa la relación entre el desplazamiento total hecho por un móvil y el tiempo efectuado.
• Velocidad Promedio: cuando un móvil experimenta dos o más velocidades distintas durante su movimiento.
• Velocidad Instantánea: movimiento rápido (cuando la velocidad de un móvil es constante, la velocidad media e instantánea son iguales).
• Velocidad Instantánea (Detalle): magnitud y dirección de la rapidez en un instante particular.

Aceleración y Movimientos Verticales

Aceleración: cambio en velocidad por unidad de tiempo. Existe la aceleración positiva (cuando el cambio de velocidad es positivo) y negativa (cuando el cambio de velocidad es negativo).

Movimientos en el Eje Vertical

• Tiro Vertical: movimiento en el cual se lanza un objeto en línea recta hacia arriba con una velocidad inicial.
• Caída Libre: cuando desde cierta altura un cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza de gravedad actúe sobre él.

Movimiento Circular y sus Componentes

Movimiento Circular: cuando un cuerpo gira alrededor de un punto fijo llamado eje de rotación.

• Ángulo: abertura comprendida entre dos radios que limitan a un arco de circunferencia.
• Radián: ángulo central al que corresponde un arco de longitud igual al radio.
• Periodo: tiempo en que tarda un cuerpo en dar una vuelta completa o en completar un ciclo.
• Frecuencia: número de vueltas, revoluciones o ciclos que efectúa un móvil en un segundo.