Tipos de Movimiento

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Para Reflexionar

¿Por qué te duele la mano cuando atrapas algo que te lanzan desde cierta altura?

¿Por qué son rectas las trayectorias que siguen las bolas de billar?¿qué debe hacerse para que éstas sean curvas?

Los cohetes espaciales se lanzan de manera vertical, ¿por qué crees que se haga esto?

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El Movimiento

Por un momento piensa en cosas en movimiento.

La gente camina, corre y monta en bicicleta. La tierra rota una vez cada día y da una vuelta alrededor del sol una vez cada año. El Sol también rota con la vía láctea, la cual a su vez también se mueve dentro de un grupo local de galaxias.

Como el movimiento es común a todas las cosas en el universo, iniciamos el curso de física con el estudio del movimiento.

La MECÁNICA es la rama de la física encargada de estudiar los movimientos y estados de los cuerpos. Se divide en dos partes.

· Cinemática: Estudia los diferentes tipos de movimiento sin atender las causas que lo producen.

· Dinámica: Estudia las causas que originan el movimiento de los cuerpos. Pero podemos tener a la Estática que analiza las situaciones que posibilitan al equilibrio de los cuerpos.

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Conceptos

Antes de adentrarnos en el estudio de la cinemática, es importante dejar claros ciertos conceptos que utilizaremos continuamente como móvil, partícula puntual, posición y trayectoria.

[Partícula puntual] Estudiaremos un objeto o cuerpo como si se tratara de un punto y se le llamará partícula puntual o simplemente partícula.

[Móvil] Es cualquier cuerpo en movimiento, por ejemplo una piedra que cae, un avión en vuelo o una persona corriendo. Es una forma simplificada de llamarle a cualquier cuerpo en movimiento.

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Conceptos

[Posición] Es un punto arbitrario que se puede localizar utilizando un sistema de referencia, es decir, una descripción que nos sirva para ubicar un lugar en el espacio mediante coordenadas, las cuales son medidas respecto de un punto que generalmente llamamos origen.

Con el uso de un sistema de referencia podemos determinar la posición de un objeto, ya sea que éste se encuentre en movimiento o en reposo. Si las coordenadas de la posición de un objeto cambian, el objeto está en movimiento; de lo contrario, el objeto esta en reposo.

[Sistemas de referencia]

Absoluto

Relativo

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Sistemas de Referencia

Si se considera que el sistema de referencia está fijo, se le denomina sistema de referencia absoluto. Si se considera que el sistema de referencia está en movimiento, se le llama sistema de referencia relativo.

Nota: Un criterio para clasificar el movimiento de un móvil o partícula, es la trayectoria descrita por ellos.

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Conceptos

[Trayectoria] Es la línea que describe un móvil en el espacio como consecuencia de los cambios de su posición. De modo que puede haber trayectorias rectilíneas, curvilíneas, uniformes o variables.

¿Al hablar de Desplazamiento y Distancia estaremos hablando del mismo concepto?

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Movimiento en una Dimensión

[MRU] Movimiento Rectilíneo Uniforme: Es cuando la trayectoria que describe el móvil es una línea recta.

Si un cuerpo con movimiento rectilíneo recorre distancias iguales en intervalos iguales de tiempo desde el inicio de la trayectoria hasta que deja de moverse, se trata de un movimiento rectilíneo uniforme.

Inicio

Tiempo inicial

Tiempo final

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Movimiento en una Dimensión

[MRUA] Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado: Si un cuerpo con movimiento rectilíneo recorre distancias iguales en intervalos de tiempo diferente, se dice que es un movimiento rectilíneo acelerado o variable.

Es decir, aquella trayectoria recta de un objeto el cual somete una aceleración constante en un tiempo determinado.

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Movimiento en una Dimensión

En estos movimientos el desplazamiento es en una sola dirección que corresponde al eje vertical (eje "Y")

Caída Libre: Es con velocidad creciente, aproximadamente es un movimiento uniformemente acelerado con aceleración, porque la aceleración aumenta cuando el objeto disminuye en altura.

Tiro Vertical: Movimiento sujeto a la aceleración gravitacional pero ahora, la aceleración se opone al movimiento inicial del objeto. El tiro vertical comprende subida y bajada. Nunca la velocidad inicial es igual a cero.

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Movimiento en una Dimensión

Lo que diferencia a la caída libre del tiro vertical es que el segundo comprende subida y bajada, mientras que la caída libre únicamente contempla la bajada de los cuerpos.

En el Tiro Vertical Cuando el objeto alcanza su altura máxima, su velocidad en ese punto es cero. Mientras el objeto se encuentra de subida, la velocidad es positiva; la velocidad es cero en su altura máxima y cuando desciende su velocidad es negativa.

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Movimiento en dos Dimensiones

[MCUA] Movimiento Circular Uniformemente Acelerado: Si la trayectoria de un móvil describe trayectorias curvas, se trata de un movimiento circular o movimiento elíptico cuando la curva es cerrada.

También es posible que describa un movimiento circular uniforme si recorre las mismas distancias en intervalos iguales de tiempo o un movimiento circular acelerado o variable si recorre la misma distancia, en intervalos de tiempo distintos.

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Movimiento en dos Dimensiones

Movimiento Parabólico: Es cuando la trayectoria describe la forma de una parábola. Los movimientos parabólicos son muy comunes, los vemos en la mayoría de los deportes, por ejemplo, ¿has observado cuando un futbolista golpea con la cabeza al balón, o cuando un jugador de futbol americano patea el balón para lograr un gol de campo?. Por lo regular, en estos casos el balón sigue una trayectoria en forma de parábola.

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Movimiento en dos Dimensiones

El tiro parabólico es la suma de un movimiento horizontal uniforme y de un movimiento vertical rectilíneo uniformemente acelerado. Para su estudio se divide en dos:

El tiro parabólico horizontal se caracteriza por la trayectoria o camino curvo seguido por un cuerpo al ser lanzado horizontalmente desde cierta altura sobre la superficie de la tierra. Se identifica por tener velocidad constante en sentido horizontal, se inicia con una velocidad de cero y ésta va aumentando de acuerdo a la altura desde donde ha sido soltada.

El tiro parabólico oblicuo, es la trayectoria descrita por un cuerpo lanzado con una velocidad inicial, que forma un ángulo con el eje horizontal.

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Movimiento en una Dimensión

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Movimiento en dos Dimensiones