Principios de la Cinemática: Movimiento, Velocidad y Aceleración

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Principios Fundamentales del Movimiento

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

El movimiento rectilíneo ocurre cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.

  • Movimiento que se realiza sobre una línea recta. \mathbf{x} = \mathbf{x_0} + \mathbf{v}\,t
  • Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
  • La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
  • Aceleración nula.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

El movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.

Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.

Movimiento Circular

El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante, por lo cual la trayectoria es una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular constante.

Conceptos Clave de la Cinemática

Aceleración

La aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el ritmo de cambio de la velocidad por unidad de tiempo. Se representa normalmente por \vec a \,

Aceleración Centrípeta (o Normal)

La aceleración centrípeta (también llamada aceleración normal) es una magnitud relacionada con el cambio de dirección de la velocidad de una partícula en movimiento cuando recorre una trayectoria curvilínea.

Rapidez

La rapidez es la magnitud de la velocidad, ya sea velocidad vectorial media, velocidad media sobre la trayectoria, o velocidad instantánea.

Velocidad Instantánea

La velocidad instantánea permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria cuando el intervalo de tiempo es infinitamente pequeño, siendo el espacio recorrido también muy pequeño, lo que representa un punto de la trayectoria. La velocidad instantánea es siempre tangente a la trayectoria.

Velocidad Media

La velocidad media es la velocidad en un intervalo de tiempo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento (Δs) por el tiempo (Δt) empleado en efectuarlo:

Velocidad

La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. Se la representa por \vec {v}\,

Fórmulas y Conceptos Adicionales

Fórmulas de Movimiento

\omega = \frac{2\pi}{T} = 2\pi f

                       \bar\omega = \frac{\Delta\theta}{\Delta t}

,                            \boldsymbol\alpha=\frac{d \boldsymbol\omega} {dt}                                       ,f = \frac{1}{T} ,                                      ac =  \frac{v^2}{r} =  r \omega klñklñklñopñ^2    \mathbf{a}= \lim_{\Delta t \to 0}\frac{\Delta \mathbf v}{\Delta t} = \frac{d \mathbf v}{dt}

Caída Libre

La caída libre \begin{matrix}   v_y(t)= v_0 - gt \\  y(t) = h_0 + v_0t -\frac{1}{2}gt^2  \end{matrix}

Periodo (T)

El periodo (**T**) es el tiempo que tarda un cuerpo en dar una vuelta completa. Se mide en segundos (**s**).

Frecuencia (ν)

La frecuencia (**ν**) es el número de vueltas por unidad de tiempo. Se mide en segundos a la menos uno (**s⁻¹**).

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