Cinematica
La cinemática es la rama de la física
(en concreto de la mecánica clásica) que
estudia el desplazamiento de los objetos y de su trayectoria en
funcionalidad del tiempo sin considerar las razones que lo generan.
En el análisis de la cinemática no se
poseen presente las características químicas y físicas de los cuerpos en
desplazamiento, con exclusión de las magnitudes, así como las fuerzas que
trabajan sobre ellos.
La rapidez y la aceleración son 2
conceptos primordiales en el análisis de la cinemática de un sólido tieso.
únicamente cabe resaltar que las
ecuaciones de la cinemática no poseen presente la teoría de la relatividad de
Einstein, por lo cual únicamente son válidas para velocidades
"pequeñas" en interacción a la rapidez de la luz.
¿Qué es un sólido rígido?
Se entiende como sólido duro aquél
sólido que no se puede deformar. O sea, en cualquier momento la distancia entre
2 aspectos pertenecientes al mismo se conserva constante.
En el análisis de la cinemática se
estima el desplazamiento de sólido duro porqué no absorbe energía del sistema
para deformar el material. Esta modalidad de calcular el desplazamiento no es
real, empero es una manera bastante aproximada de la verdad que simplifica los
cálculos.
Rapidez relativa entre 2 firmes sólidos
El desplazamiento de los cuerpos se
define en relación a un sistema de alusión definido. No obstante, este sistema
de alusión puede modificar de postura. Para eso se necesita entablar un sistema
de coordenadas fijo y explicar el desplazamiento con base a este sistema.
Por situar un caso muestra, imaginemos
una persona se desplaza por el interior de un vagón de ferrocarril a una
rapidez de 4 kilómetros por hora respecto al vagón. Paralelamente, el
ferrocarril avanza a una rapidez constante de 100 kilómetros por hora respecto
al suelo. En este instante, la rapidez relativa del pasajero respecto al suelo
es la del sujeto a pie más la del ferrocarril: 104 km.
Pasado un periodo, la distancia
recorrida va a ser la suma de la distancia recorrida por el ferrocarril más la
distancia recorrida por el individuo encima del vagón.
¿Cuáles son los tipos de movimientos?
En la representación bidimensional de
la cinemática hay los próximos tipos de desplazamiento:
• El
desplazamiento rectilíneo uniforme. El sólido se mueve online recta a una
rapidez constante y sin modificar de dirección.
• El
desplazamiento rectilíneo uniformemente acelerado: el sólido se mueve online
recta, sin perturbar su dirección sin embargo la rapidez decrece gradualmente
hasta que cambia de símbolo. En este instante, el objeto cambia de sentido y va
a su postura inicial.
• El
desplazamiento armónico sencilla. La dirección de la fuerza bajo la cual se
mueve el objeto es continuamente opuesta al movimiento y el tamaño es
proporcional al movimiento.
• El
desplazamiento circular: desplazamiento cuya trayectoria es un círculo o parte
de un círculo.
• El
tiro parabólico: es un desplazamiento de un objeto que explica la trayectoria
de un objeto al que le perjudica la fuerza de la gravedad.
Ejemplos de cinemática
• La
caída de un paracaidista a partir de un avión podría ser una ejemplificación de
desplazamiento rectilíneo uniformemente acelerado.
• El
desplazamiento de los planetas orbitando en torno al Sol se hace por medio de
un desplazamiento circular.
• El
vaivén de un péndulo fácil es un caso muestra de desplazamiento armónico
sencilla.
• La
trayectoria de una pelota de fútbol desde el lanzamiento de una falta es un
caso muestra de tiro parabólico.
¿Cuál es la diferencia entre cinemática
y dinámica?
La diferencia entre cinemática y
dinámica es que la dinámica estudia la relación en medio de las fuerzas y el
desplazamiento, en lo que la cinemática sólo se ocupa del desplazamiento.