Cinemática

La palabra cinemática etimológicamente significa "mover" en griego. Podemos definir que La cinemática es una disciplina de la física que se encarga de estudiar el movimiento de un cuerpo, la cinemática estudia cómo es el desplazamiento del objeto mas no la causa que provocó ese movimiento, basándose en la trayectoria de un objeto en un tiempo establecido. El movimiento básicamente es el cambio de posición de un móvil.

Algunos movimientos que estudia la cinemática son:

1.-Movimiento rectilíneo uniforme M.R.U
2.-Movimiento rectilíneo uniformemente variado M.R.U.V
2.1.-M.R.U.V acelerado
2.2.-M.R.U.V desacelerado
3.-Movimiento parabólico
4.-Movimiento circular uniforme
5.-Movimiento circular uniformemente variado M.C.U.V
5.1.-M.C.U.V acelerado
5.2.-M.C.U.V desacelerado

Debemos conocer algunos conceptos básicos para entender mejor la cinemática y poder realizar ejercicios, cabe recalcar que estas magnitudes pueden ser tanto vectoriales como escalares. 

Posición: Vector que indica la ubicación de un cuerpo en un plano cartesiano ya sea al comienzo o al final de su movimiento. Se representa con una r y una flechita en la parte superior. Unidades de longitud.

Posición inicial: Ubicación inicial del objeto en un determinado plano cartesiano. Se representa con una r, un 0 y con una flechita en la parte superior. Unidades de longitud.

Posición final: Ubicación final del objeto en un determinado plano cartesiano. Se representa con una r, una f y con una flechita en la parte superior. Unidades de longitud.

Desplazamiento: Vector que indica la variación de posición de un cuerpo en un plano cartesiano, básicamente es la diferencia entre la posición final menos la posición inicial. Éste indica un punto de partida y un punto final. Sus unidades son de longitud. Se representa con un triangulito, una r y una flechita arriba.

Velocidad: Vector que indica la variación de la posición con respecto a un tiempo determinado de un cuerpo. Sus unidades son de longitud sobre tiempo. Se representa con una v y una flechita arriba.

Velocidad inicial: Vector que indica la velocidad inicial que experimentó un cuerpo. Se representa con una v, un 0 y una flechita arriba. Unidades de longitud/tiempo.

Velocidad final: Vector que indica la velocidad final que experimentó un cuerpo. Se representa con una v, una f y una flechita arriba. Unidades de longitud/tiempo.

Aceleración: Vector que indica la variación de velocidad con respecto a un tiempo determinado de un cuerpo. Sus unidades son de longitud/ tiempo al cuadrado. Se representa con una a y una flechita arriba.

Tiempo: Escalar que representa el periodo de duración que experimenta un fenómeno o el movimiento de un cuerpo. Sus unidades son de tiempo. Se representa con una letra t minúscula.

Distancia: Escalar y MODÚLO DEL VECTOR, sus unidades son de longitud. Se representa con una letra d minúscula.

Rapidez: Escalar MÓDULO DE VELOCIDAD, ésta se halla relacionando la distancia recorrida por el cuerpo y el tiempo que tardó, sus unidades son de longitud/tiempo. Se representa con una V sin flechita

Rapidez inicial: Escalar y módulo de la velocidad inicial que experimenta el cuerpo u objeto cuando comienza su movimiento. Sus unidades son de longitud/tiempo. Se representa con una V sin flechita y un 0

Rapidez final: Escalar y módulo de la velocidad final que experimenta el cuerpo u objeto cuando culmina su movimiento. Sus unidades son de longitud/tiempo. Se representa con una V sin flechita y un f

Aceleración escalar: Como dice su nombre es un escalar MÓDULO DE LA ACELERACIÓN VECTORIAL que muestra la variación de rapidez de un cuerpo con relación a un determinado tiempo. Sus unidades son de longitud/tiempo al cuadrado y se representa con una letra a.

Movimiento rectilíneo uniforme: M.R.U

Este tipo de movimiento siempre debe seguir éstas cuatro leyes para que se considere M.R.U:

• Aceleración constante e igual a cero 
• Una trayectoria rectilínea.
• Rapidez / Velocidad acelerada y distinto a cero.
• Todos sus vectores deben tener igual: Rumbo, ángulos directores, unitario y dirección.

Pasos para realizar un ejercicio simple.

• Leer el problema y entenderlo.
• Subrayar las frases "rapidez/velocidad constante" y "camino recto" que harán cumplir el M.R.U.
• Colocar los datos que nos plantea el ejercicio y trasformar las unidades de medida de longitud o tiempo si es necesario.
• Aprender correctamente los conceptos básicos, porque si los sabemos, podemos deducir las fórmulas que necesitamos emplear. 

Pero recuerda que en M.R.U. la aceleración es igual a 0.

• Cuando nos planteen vectores en un ejercicio, no importando en qué sistema estén expresados, siempre los trasformaremos a sistema de vectores base. 

Pasos para resolver un ejercicio complejo.

A diferencia de los anteriores pasos, aquí trabajaremos con dos cuerpos en movimiento.

• Leer y entender el problema.
• Subrayar las frases "rapidez/velocidad contante" y "camino recto".
• Reconocer la frase "ambos comienzan su movimiento simultáneamente". Es decir que ambos tendrán igual tiempo.
• Subrayar la longitud que separa a los dos cuerpos, y transformarla a m (metros) si es necesario. 
• Subrayar las dos velocidades que nos plantee el problema, la primera velocidad será para el primer cuerpo, la segunda velocidad será para el segundo cuerpo.
• Realizar un pequeño y sencillo dibujo para ubicar los cuerpos y facilitar sacar ecuaciones.
• Si el problema nos dice: hallar dónde y cuándo se encuentran los cuerpos, debemos encontrar su PUNTO DE ENCUENTRO (distancia y tiempo). Para eso debemos reconocer que cuerpo es más veloz, según eso veremos que el más veloz perseguirá al más lento y por ende recorrerá más distancia ya sea si van en el mismo o en diferente sentido. Colocamos un punto en nuestro dibujo.
• Sí salen simultáneamente ambos cuerpos significará que tanto tiempo del primer cuerpo será igual al tiempo del segundo cuerpo, y por ende sus formulas también. 

• El dibujo nos ayudará a sacar respectivas ecuaciones para determinar la distancia 1 y distancia 2, e igualmente el tiempo de 1 y 2 deberá ser el mismo. 

• Ahora, sí el problema nos platea: Hallar la distancia de separación entre ambos en un lapso de tiempo sí:
• Viajan en SENTIDO CONTRARIOS ACERCANDOSE: Quiere decir que ambos están "atrayéndose", en el tiempo que el ejercicio nos plantee debemos dibujar su distancia, recordando que el más veloz recorrerá más distancia. El dibujo facilitará sacar una ecuación, despejando formulas y operando las distancias. 
• Viajan en SENTIDOS CONTRARIOS ALEJANDOSE: Quiere decir que los cuerpos irán por camino contrario distanciándose, igualmente el más veloz recorrerá más distancia. El dibujo nos ayudará a plantear una formula de dos en dos, despejamos DISTANCIA DE SEPARACIÓN (ds) y operamos. 
•  Viajan en MISMO SENTIDO ACERCANDOSE: Determinemos que cuerpo se mueve más veloz y por ende perseguirá al más lento y de acuerdo a eso, sabremos a que dirección se moverán los cuerpos, si a derecha o izquierda. El dibujo nos ayudará a sacar ecuaciones de dos en dos, despejamos ds (distancia de separación) y operamos.
• Viajan en MISMO SENTIDO ALEJANDOSE: En éste caso, el cuerpo más lento perseguirá al más rápido, y por ende nunca se encontrarán, determinaremos si se mueven a la derecha o izquierda. El dibujo nos permitirá sacar ecuaciones de dos en dos, despejar ds y operar.
• RECUERDA: El ejercicio nos plantea un tiempo de movimiento de ambos cuerpos, entonces fácilmente aplicando la fórmula podemos sacar su distancia (d= v*t).

¿Qué pasa cuando un móvil se adelanta? 

• Cuando esto ocurre, debemos seguir exactamente los mismos pasos anteriormente mencionados, solo que aquí aumentaremos una nueva incógnita (d= distancia que recorrió el cuerpo SOLO por un tiempo determinado). Tanto si se mueven en igual o distinto sentido/ acercándose o alejándose debemos determinar que móvil es más veloz y seguir los pasos anteriores. PERO, aquí debemos determinar la DISTANCIA TOTAL del cuerpo que se adelantó, y esto lo haremos sumando: distancia que recorrió solo+ distancia simultanea con el otro cuerpo. El tiempo total que recorrió el móvil que se adelantó, será igual a la suma del tiempo simultaneo de ambos cuerpos y el tiempo que recorrió solo.