La Cinematica
Los primeros conceptos sobre Cinemática se remontan al siglo XIV, particularmente aquellos que forman parte de la doctrina de la intensidad de las formas o teoría de los cálculos.
El vocablo Cinemática fue creado por André-Marie Ampère (1775-1836), quien delimitó el contenido de la Cinemática y aclaró su posición dentro del campo de la Mecánica. Desde entonces y hasta nuestros días la Cinemática ha continuado su desarrollo hasta adquirir una estructura propia.
La cinematica es la rama de la mecanica clasica que estudia la leyes del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen, limitandose, esencialmente, al estudio de la trayectoria en funcion del tiempo.
En la cinematica se utiliza un sistema de coordenadas para describir las trayectorias, denominado sistema de referencia. La velocidad es el ritmo con que cambia la posicion un cuerpo. La aceleracion es el ritmo con que cambia su velocidad. Estas ultimas 2 son las principales cantidades que describen como cambia su posicion en funcion del tiempo.
Los elementos basicos de la cinematica son:
- Espacio
- Tiempo
- Movil
André-Marie Ampére fue un matematico y fisico, nacio en Poleymieux-au-Mont-d'Or el 20 de enero de 1775 y fallecio el 10 de junio de 1836 en Marsella. Generalmente considerado como uno de los descubridores del electromagnetismo.
Fuente:
http://es.wikipedia.org/wiki/Cinematica
Movimiento Rectilineo Uniforme Variando
Es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.
En mecánica clásica el movimiento uniformemente acelerado (MRUA) presenta tres características fundamentales:
La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.
La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.
La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.
El movimiento MRUA, como su propio nombre indica, tiene una aceleración constante, cuyas relaciones dinámicas y cinemáticas, respectivamente, son:
1-La velocidad (v) para un instante t dado es:
2-Finalmente la posición (x) en función del tiempo se expresa por:
3-Además de las relaciones básicas anteriores, existe una ecuación que relaciona entre sí el desplazamiento y la rapidez del móvil. Ésta se obtiene despejando el tiempo de (2a) y sustituyendo el resultado en (3):
Caida Libre
Se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio.
El concepto es aplicable incluso a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad o a un satélite en órbita alrededor de la Tierra.
Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen la trayectoria geodésica en el espacio-tiempo descrita en la teoría de la relatividad general.
Tiro Vertical
Al igual que caida libre es un movimiento uniformemente acelerado.
Diferencia: Forma ascendente y descendente.
Vo diferente a 0 sube:+ baja: -
Al igual que la caida libre es un movimiento sujeto a la aceleración de la gravedad, sólo que ahora la aceleración se opone al movimiento inicial del objeto. El tiro vertical comprende subida, bajada de los cuerpos u objetos considerando lo siguiente:
a)Nunca la velocidad inicial es igual a 0.
b)Cuando el objeto alcanza su altura máxima, su velocidad en este punto es 0. Mientras que el objeto se encuentra se subida el signo de la V es positivo; la V es 0 a su altura máxima cuando comienza a descender su velocidad será negativa
c)Si el objeto tarda por ejmplo 2s en alcanzar su altura máxima tardará 2s en regresar a la posición original, por lo tanto el tiemop que permaneció en el aire el objeto es de 4s.
d)Para la misma posición del lanzamiento la velocidad de subida es igual a la velocidad de bajada.
Fuente:
http://shibiz.tripod.com/id11.html http://es.wikipedia.org/wiki/CaÃda_libre
Movimiendo retctilineo
Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.
El MRU (movimiento rectilíneo uniforme) se caracteriza por:
* Movimiento que se realiza sobre una línea recta
* Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes
* La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez
* Aceleración nula.
Características
La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad (celeridad o rapidez) por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la celeridad o módulo de la velocidad sea constante. La celeridad puede ser nula (reposo), positiva o negativa. Por lo tanto el movimiento puede considerarse en dos sentidos; una celeridad negativa representa un movimiento en dirección contraria al sentido que convencionalmente hayamos adoptado como positivo.
De acuerdo con la Primera Ley de Newton, toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo. Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas, por lo que en el movimiento rectilíneo uniforme es difícil encontrar la fuerza amplificada.
Ecuaciones del movimiento
Sabemos que la velocidad V es constante; esto significa que no existe aceleración.
La posición I en cualquier instante T viene dada por:
donde es la posición inicial y v es la velocidad costante.Derivación de las ecuaciones de movimiento
Para el cálculo del espacio recorrido, sabiendo que la velocidad es constante y de acuerdo con la definición de velocidad, tenemos,
Representación gráfica del movimiento
La representación gráfica de la distancia recorrida en función del tiempo da lugar a una recta cuya pendiente se corresponde con la velocidad
Experiencia Nº 1 La fuente de agua
Necesita:
• Un frasco con tapa de metal.
• Una pajilla de orificio pequeño.
• Plastilina.
• Agua teñida.
• Un recipiente con agua bien caliente.
Montaje:
Perfore la tapa del frasco y pase la pajilla por el orificio.
Selle la unión de la tapa y la pajilla con la plastilina y luego tape el orificio de la pajilla con plastilina hasta que quede un pequeño orificio. Perfore la plastilina del orificio con un alfiler para hacer un hueco pequeño de salida.
Llene el frasco hasta las tres cuartas partes con agua teñida.
Necesita:
• Un frasco con tapa de metal.
• Una pajilla de orificio pequeño.
• Plastilina.
• Agua teñida.
• Un recipiente con agua bien caliente.
Montaje:
Perfore la tapa del frasco y pase la pajilla por el orificio.
Selle la unión de la tapa y la pajilla con la plastilina y luego tape el orificio de la pajilla con plastilina hasta que quede un pequeño orificio. Perfore la plastilina del orificio con un alfiler para hacer un hueco pequeño de salida.
Llene el frasco hasta las tres cuartas partes con agua teñida.Tape el frasco de manera que la pajilla quede dentro del agua.
Coloque el frasco dentro del recipiente con agua caliente. Tenga cuidado de no quemarse. Observe como sale el agua por el orificio de la pajilla.
¿Qué está pasando?
El agua caliente en el recipiente calienta el contenido del frasco. Como consecuencia, el aire dentro del recipiente también se calienta, se expande y empuja el agua. Ésta se desliza por la pajilla, sube por ella y sale por el pequeño orificio, generando una fuente.
No hay comentarios:
Publicar un comentario