{"id":1284,"date":"2018-11-26T13:22:49","date_gmt":"2018-11-26T13:22:49","guid":{"rendered":"http:\/\/lash.utrng.edu.mx\/?p=1284"},"modified":"2018-11-26T14:30:30","modified_gmt":"2018-11-26T14:30:30","slug":"principios-de-cinematica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/?p=1284","title":{"rendered":"Principios de Cinem\u00e1tica"},"content":{"rendered":"\n

Algunos Conceptos:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La mec\u00e1nica <\/strong>a la vez suele dividirse en dos partes: cinem\u00e1tica<\/strong>, que es la descripci\u00f3n de c\u00f3mo se mueven los objetos; y din\u00e1mica<\/strong>, que trata con el concepto de fuerza y las causas del movimiento de los objetos.<\/p>\n\n\n\n

A menudo usaremos el concepto, o modelo<\/strong>, de part\u00edcula <\/strong>idealizada, que se considera como un punto matem\u00e1tico sin extensi\u00f3n espacial (sin tama\u00f1o). Una part\u00edcula puede tener s\u00f3lo movimiento traslacional. El modelo de part\u00edcula es \u00fatil en muchas situaciones reales, donde nos interesa s\u00f3lo un movimiento traslacional y no es importante el tama\u00f1o del objeto.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a>
La pi\u00f1a<\/strong> en a)<\/strong> sufre traslaci\u00f3n pura al caer, mientras que en b) <\/strong>gira al mismo tiempo que se traslada.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n\n\n\n\n

Marcos de referencia y desplazamiento<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Por ejemplo<\/strong>, suponga que mientras usted viaja en un tren a 80 km\/h,
ve a una persona que camina por el pasillo hacia el frente del tren con rapidez, digamos, de 5 km\/h (figura abajo), que es la rapidez de la persona con respecto al tren como marco de referencia. Sin embargo, con respecto al suelo, esa persona se mueve con una rapidez de 80 km\/h + 5 km\/h = 85 km\/h. Siempre es importante especificar el marco de referencia al indicar una rapidez.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

En f\u00edsica con frecuencia se dibuja un sistema de ejes coordenados<\/strong>, como se muestra en la figura de abajo, para representar un marco de referencia. Siempre podemos elegir la posici\u00f3n del origen (0) y el sentido de los ejes x <\/strong>y y <\/strong>como mejor nos convenga.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Es necesario hacer una distinci\u00f3n entre la distancia recorrida por un objeto y su desplazamiento, el cual se define como el cambio de posici\u00f3n del objeto. Es decir, el desplazamiento muestra qu\u00e9 tan lejos est\u00e1 el objeto del punto de partida.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a>
Una persona camina 70 m hacia el este y luego 30 m hacia el oeste. La distancia total recorrida es 100 m (el camino recorrido se muestra con la l\u00ednea punteada negra); pero el desplazamiento, que se muestra con una flecha m\u00e1s gruesa, es de 40 m hacia el este.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Ahora considere un objeto que se mueve hacia la izquierda, como se muestra en la figura 2-6. En este caso, una persona inicia su movimiento en x1<\/sub> = 30.0 m y camina hacia la izquierda hasta la posici\u00f3n x2<\/sub> = 10.0 m. De modo que su desplazamiento es<\/p>\n\n\n\n

\u0394x = x<\/strong>2<\/strong><\/sub> – x<\/strong>1<\/strong><\/sub> = 10 m – 30 m = \u201320 m<\/strong><\/p>\n\n\n\n

que est\u00e1 representado por la flecha gruesa que se\u00f1ala hacia la izquierda<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

EJERCICIO 1<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Una hormiga inicia su movimiento en x = 20 cm sobre una hoja de papel
cuadriculado y camina a lo largo del eje x hasta x = 20 cm. Luego se regresa y camina hasta x = 10 cm. \u00bfCu\u00e1l es el desplazamiento de la hormiga y la distancia total recorrida?<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Velocidad promedio<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El aspecto m\u00e1s evidente del movimiento de un objeto es qu\u00e9 tan r\u00e1pido se mueve, es decir, su rapidez <\/strong>o velocidad<\/strong>.
El t\u00e9rmino \u201crapidez<\/strong>\u201d se refiere a qu\u00e9 tan lejos viaja un objeto en un intervalo de tiempo dado, independientemente de la direcci\u00f3n y el sentido del movimiento. Si un autom\u00f3vil recorre 240 kil\u00f3metros<\/strong> (km) en 3 horas<\/strong> (h), decimos que su rapidez promedio fue de 80 km\/h<\/strong>. En general, la rapidez promedio<\/strong> de un objeto se define como la distancia total recorrida a lo largo de su trayectoria, dividida entre el tiempo que le toma recorrer esa trayectoria:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Existe una segunda diferencia entre rapidez <\/strong>y velocidad<\/strong>; a saber, la velocidad promedio<\/strong> se define en t\u00e9rminos del desplazamiento<\/strong>, en vez de la distancia total recorrida<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Recordando el ejemplo de la caminata que describimos antes, donde una persona camin\u00f3 70 m al este y luego 30 m al oeste. La distancia total recorrida fue de 70 m + 30 m = 100 m, pero el desplazamiento fue de 40 m. Suponga que esta caminata dur\u00f3 en total 70 s. Entonces, la rapidez promedio fue:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Por otro lado, la magnitud de la velocidad promedio fue:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Esta diferencia entre la rapidez y la magnitud de la velocidad puede ocurrir cuando se calculan valores promedio<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

EJEMPLO 1<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Velocidad promedio de un corredor. La posici\u00f3n de un corredor en funci\u00f3n del tiempo se grafica conforme se mueve a lo largo del eje x de un sistema coordenado. Durante un intervalo de tiempo de 3.00 s, la posici\u00f3n del corredor cambia de x1<\/sub>\u00a0= 50.0 m a\u00a0x2<\/sub>\u00a0= 30.5 m, como se muestra en la figura siguiente. \u00bfCu\u00e1l fue la velocidad promedio del corredor?<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

PLANTEAMIENTO<\/p>\n\n\n\n

Se necesita encontrar la velocidad promedio, que equivale al desplazamiento dividido entre el tiempo transcurrido.<\/p>\n\n\n\n

SOLUCI\u00d3N<\/p>\n\n\n\n

El desplazamiento es\u00a0\u0394x = x<\/strong>2<\/strong><\/sub>\u00a0\u2013 x<\/strong>1<\/strong><\/sub>\u00a0= 30.5 m\u00a0\u2013 50 m = \u201319.5 m<\/strong>. El tiempo transcurrido, o intervalo de tiempo, es\u00a0\u0394t<\/strong> = 3.00 s. Por lo tanto, la velocidad promedio es<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

El desplazamiento y la velocidad promedio son negativos, lo cual nos indica que el corredor se mueve hacia la izquierda a lo largo del eje x, como se\u00f1ala la flecha en la figura de arriba. As\u00ed, afirmaremos que la velocidad promedio del corredor es de 6.50 m\/s hacia la izquierda.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

EJEMPLO 2<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Distancia recorrida por un ciclista<\/strong>. \u00bfQu\u00e9 distancia puede recorrer\u00a0un ciclista en 2.5 h a lo largo de un camino recto, si su velocidad promedio es de 18 km\/h?<\/p>\n\n\n\n

PLANTEAMIENTO<\/p>\n\n\n\n

Se requiere encontrar la distancia recorrida, de manera que se\u00a0despeja
\u0394x\u00a0<\/strong>de la ecuaci\u00f3n siguiente:\u00a0<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n

SOLUCI\u00d3N<\/p>\n\n\n\n

Reescribimos la ecuaci\u00f3n<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n
\n\n\n\n

EJERCICIO 2<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Un autom\u00f3vil viaja a una rapidez constante de 50 km\/h durante 100 km.
Luego acelera a 100 km\/h y recorre otros 100 km. \u00bfCu\u00e1l es la rapidez promedio de su viaje de 200 km? a) 67 km\/h; b) 75 km\/h; c) 81 km\/h; d) 50 km\/h.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Algunos Conceptos: La mec\u00e1nica a la vez suele dividirse en dos partes: cinem\u00e1tica, que es la descripci\u00f3n de c\u00f3mo se mueven los objetos; y din\u00e1mica, que trata con el concepto de fuerza y las causas del movimiento de los objetos. A menudo usaremos el concepto, o modelo, de part\u00edcula idealizada, que se considera como un … Seguir leyendo →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[37],"tags":[],"class_list":["post-1284","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tercerparcialfisica"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1284","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1284"}],"version-history":[{"count":12,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1284\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1311,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1284\/revisions\/1311"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1284"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=1284"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=1284"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}