CINEMÁTICA. MILTON ALFREDO SEPÚLVEDA ROULLETT Física I

Transcripción

1 CINEMÁTICA MILTON ALFREDO SEPÚLVEDA ROULLETT Física I

2 Movimiento Qué es? Cambio de posición o desplazamiento de un móvil, con respecto de un sistema de referencia arbitrario, que ocurre en un intervalo de tiempo.

3 Movimiento El movimiento es un concepto relativo, pues su descripción depende del sistema de referencia que se utilice.

4 Cinemática Descripción de un movimiento. Entrega las características de un movimiento: Cómo es su trayectoria? Cómo es su velocidad? Cómo es su aceleración?

5 Tipos de Movimiento Según su trayectoria: Movimiento rectilíneo Movimiento curvilíneo: a. Parabólico b. Circular

6 Movimiento rectilíneo: Uniforme (MRU): se caracteriza por presentar velocidad constante

7 Movimiento rectilíneo uniforme Este movimiento se describe mediante las ecuaciones: Su representación gráfica es:

8 Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado Es un movimiento con aceleración constante, en el mismo sentido o en sentido contrario de la velocidad Sus ecuaciones son: ( V + V ) V = V + at O O X = t 2 1 at 2 = aX = V VO X V + O

9 Ejemplos gráficos

10 Ejemplo de MRUA Caída libre Galileo introdujo por primera vez la idea de aceleración. La desarrolló al descubrir el movimiento de los cuerpos que caen y probó su resultado haciendo ver primero que el movimiento de una pelota o esfera rodando por un plano inclinado era similar al de una pelota en caída libre. Galileo demostró que si la aceleración a lo largo del plano inclinado es constante, la aceleración debida a la gravedad debe ser constante y verificó su suposición de que las esferas al descender por planos inclinados aumentaban su velocidad uniformemente En el tiempo.

11 Caída Libre Es el movimiento de los cuerpos que caen con velocidad inicial nula Su aceleración es la de gravedad, es decir, g= 9.8m/s 2, apuntando verticalmente hacia abajo. ρ g = 9.8( ˆ) j m/s 2

12 Ejemplo de MRUA: lanzamiento vertical Forme un grupo de cuatro personas. Tome un objeto pequeño y láncelo verticalmente hacia arriba. Describa desde el punto de vista cinemático el lanzamiento vertical hacia arriba

13 Lanzamiento vertical hacia arriba Características: *su aceleración es ρ g = 9.8( ˆ) j su velocidad decrece a medida que sube y aumenta cuando baja En el punto más alto de su trayectoria su velocidad es nula?( Cómo es su aceleración en ese lugar?

14 Lanzamiento vertical hacia arriba La velocidad del movimiento de subida podría graficarse así en función del tiempo: Cómo graficarías la velocidad en función del tiempo del movimiento de bajada del objeto?

15 Movimiento curvilíneo: 1. Son movimientos acelerados. 2. Su velocidad es siempre tangente a la trayectoria 3. Su aceleración apunta hacia la concavidad

16 Ejemplos de movimiento curvilíneo Movimiento parabólico o lanzamiento de proyectil Aceleración constante: g = 9.8 m/s 2 (-j) Condiciones iniciales: velocidad de salida y ángulo de lanzamiento Por lo general se escoge el punto de lanzamiento como origen de coordenadas

17 Movimiento parabólico Se puede analizar como la superposición de dos movimientos: Uno horizontal con velocidad constante, es decir, la componente horizontal de la aceleración es cero. Otro vertical con aceleración constante, dirigida hacia abajo.

18 Movimiento parabólico

19 Movimiento parabólico R: alcance del proyectil

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21 Movimiento circular uniforme Se describe mediante desplazamiento y velocidad angulares O a través de velocidad y aceleración lineales

22 Ejemplos de movimiento curvilíneo: Movimiento circular uniforme Tiene rapidez constante Velocidad tangente a la trayectoria Aceleración centrípeta Su velocidad angular es uniforme Es un movimiento periódico En general, se escoge el centro de la circunferencia como origen de coordenadas

23 Movimiento armónico simple Es un movimiento con velocidad y aceleración variable Es periódico Se puede relacionar con el movimiento circular uniforme