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8/20/2019 Fisica Movimiento 1
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FiciaMOVIMIENTOS (CINEMÁTICA)
Defnición de Cinemática
Es la ciencia que estudia el m!imient sin "#ecu"a#se de las causas que l
"#ducen$ es deci#$ de las %ue#&as'as nicas ma*nitudes que se usan sn$ "ues$ el es"aci + el tiem" + las
de#i!adas de am,as$ es deci#$ la !elcidad + la acele#ación'
-a#a medi# el es"aci defni#ems un sistema de #e%e#encia + el !ect# "sición r (#)'
Ti"s de m!imients
Se*n sean ./at .+ .an/ ls m!imients se clasifcan en0
Variación en “at”
• at 1 23 ∆! 1 2$ es deci#$ la #a"ide& es cnstante ⇒ Mov. Uniforme.
• at 1 43 es deci#$ la #a"ide& !a#5a "#"#cinalmente al tiem"⇒ M!' 6ni%#memente acele#ad'
• at ≠ 43 es deci#$ la #a"ide& n es di#ectamente "#"#cinal al tiem"⇒ M!' Va#iad'
Variación en “an”
• an 1 2 ("#que 71 µ )3 n 8a+ !a#iación en la t#a+ect#ia ⇒ M!' 7ectil5ne'
an ≠ 2 + 7 1 43 la t#a+ect#ia es ci#cula# ⇒ M!' Ci#cula#'
• an ≠ 2 + 7 ≠ 4 3 la t#a+ect#ia cam,ia cntinuamente de #adi⇒ M!' Cu#!il5ne'
M!imient 7ectil5ne 6ni%#me (M'7'6')
Se cum"le que a 1 2$ es deci#$ at = 0 ; an = 0
Método práctico de integración de polinomios
Antes de desa##lla# las ecuacines del m!imient !ams a !e# cm seinte*#an "linmis'
E9em"l0
Integrar: v x = 5 t 3 + 4 t 2 – 3 t + 2 = dx/dt
: 1 ; d: 1 ; !: dt 1 <=> t> ? >=@ t@ @=B tB ? B t ? 4
En *ene#al$ sea + 1 a :n ? , :n ? ''' ? % : ? *
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de %#ma que + 1 d&=d:' Se "uede ,tene# .&/ se"a#and las ds di%e#enciales einte*#and0
& 1 ; d& 1 ; + d:
& 1 ; (a :n
? , :n
? ''' ? % : ? *)d:& 1a :n?=(n?) ? , :n =n ? ''' ? %:B=B ? *: ? 4
Ecuación del movimiento.
Si a 1 dv=dt 1 2$ si*nifca que v es cnstante + n de"ende del tiem" (ncam,ia ni el módul ni la di#ección)$ +a que sól la de#i!ada de una cnstante da 2'
dv 1 a dt' Inte*#and0 v 1 ; dv 1 ; a dt 1 !
-a#a ,tene# la "sición se !uel!e a inte*#a#0
Ecuación vectorial" r 1 ; dr 1 ; v dt 1 v t ? r0 (r0 1 cnstante)
E9em"l0
Sea v = 3 i m/s ⇒ a = 0. ¿Cuál será la ecuac!n vect"ral de #r $ en %unc!n de #t$.
r 1 ; (@ i) m=s dt 1 (@ t ? #2) i m
E9e#cici0
Sea un m"vment" cu&a ecuac!n de vel"cdad es: v = '3 i + 4 j –( k ) m/s.*etermnar la ecuac!n vect"ral de la "sc!n su"nend" ,ue ara t = 0 su "sc!nes r 0 = '2 i + k ) m- ¿cuál será su "sc!n en el nstante t = 2 s
r 1 ; dr 1 ; v dt 1 v t ? r0 1 (@ i ? > # ! ) t ? (B i ? ! )G m
r 1 (@ t ? B) i ? > t # ? ( t ? ) ! G m
r (t 1 B s) 1 (@ B ? B) i ? > B # ? ( B ? ) ! G m 1 (H i ? H # ! ) m
r (t 1 B s) 1 (H i ? H # ! ) m
Ecuaciones escalares del movimiento.
Cm el m!imient es #ectil5ne$ l más sencill es situa#l en el e9e de las .:/cn l que0
v 1 !: i 1 4 i r 1 : i 1 (:2 ? !: t) i
Eliminand i de am,as miem,#s de las ecuacines ns queda0
!: 1 4 3 : 1 :2 ? !: t
que se les denmina ecuaciones escalares'
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Ecuaciones escalares del M$U en tres dimensiones.
Si n está situad en el e9e .:/
v 1 !: i ? !+ # ? !& ! en dnde !:$ !+$ !& sn t#es cnstantes'
Entnces r 1 : i ? + # ? & ! 1 (:2 ? !: t) i ? (+2 ? !+ t) # ? (&2 ? !& t) !
las ecuacines escala#es queda#5an0
!: 1 4 3 : 1 :2 ? !: t
!+ 1 4B 3 + 1 +2 ? !+ t
!& 1 4@ 3 & 1 &2 ? !& t
M!imient 7ectil5ne 6NIFO7MEMENTE Acele#ad (M'7'6'A')
Se cum"le que0 a 1 4 ut $ es deci#0 at = ! = a ; an = 0
Cm la di#ección n !a#5a ut "uede cincidi# cn cualquie# !ect# unita#i i$ # ! '
Ecuaciones del movimiento M$U%.
a 1 dv=dt 1 a: i si*nifca que la v !a#5a cn el tiem" siem"#e al mism #itm'
dv 1 a dt'
Inte*#and0 v 1 ; dv 1 ; a dt 1 a t ? v0 (v0 1 cnstante)
-a#a ,tene# la "sición se !uel!e a inte*#a#0
r 1 ; dr 1 ; v dt 1 ; (a t ? v0) dt 1
r 1 J a tB ? v0 t ? r0 (#2 1 cnstante)
Si el m!imient t#anscu##e a l la#* del e9e .:/ la ecuación !ect#ial see:"#esa#á cm0
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r 1 : i 1 (J a: tB ? !2: t ? :2) i
Si el m!imient t#anscu##e a l la#* del e9e .:/ la ecuación !ect#ial see:"#esa#á cm0
r 1 + # 1 (J a+ tB
? !2+ t ? +2) #