Cinemática: Movimiento Circular y Velocidad

Cinemática

Movimiento Circular

• Definición: Movimiento de un objeto a lo largo de una trayectoria circular.
• Características:
  • Radio (r): Distancia del centro de la trayectoria al objeto.
  • Periodo (T): Tiempo que tarda en completar una vuelta.
  • Frecuencia (f): Número de vueltas por unidad de tiempo (f = 1/T).
• Velocidad Angular (ω):
  • Definición: Cambio del ángulo en función del tiempo (ω = Δθ/Δt).
  • Unidad: radianes por segundo (rad/s).
• Aceleración Centripeta (ac):
  • Definición: Aceleración hacia el centro de la trayectoria que mantiene el movimiento circular.
  • Fórmula: ac = v²/r, donde v es la velocidad tangencial.

Velocidad y Aceleración

• Velocidad:

  • Definición: Cambio de posición en función del tiempo.
  • Fórmula: v = Δx/Δt, donde Δx es el desplazamiento y Δt es el tiempo.
  • Tipos:
    • Velocidad Media: v_media = Δx/Δt.
    • Velocidad Instantánea: valor de la velocidad en un instante específico.

• Aceleración:

  • Definición: Cambio de velocidad en función del tiempo.
  • Fórmula: a = Δv/Δt, donde Δv es el cambio de velocidad.
  • Tipos:
    • Aceleración Media: a_media = Δv/Δt.
    • Aceleración Instantánea: valor de la aceleración en un instante específico.
  • Puede ser positiva (aumento de velocidad) o negativa (disminución de velocidad).

Movimiento Rectilíneo

• Definición: Movimiento de un objeto en línea recta.
• Tipos:
  • Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU):
    • Velocidad constante (no hay aceleración).
    • Ecuación: x = x₀ + vt, donde x₀ es la posición inicial y v es la velocidad.
  • Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA):
    • Aceleración constante.
    • Ecuaciones de movimiento:
      • v = v₀ + at, donde v₀ es la velocidad inicial.
      • x = x₀ + v₀t + (1/2)at².
      • v² = v₀² + 2a(x - x₀).

Movimiento Circular

• Se refiere al movimiento de un objeto cuya trayectoria es circular.
• El radio (r) es la distancia del centro de la trayectoria al objeto en movimiento.
• El periodo (T) es el tiempo necesario para que el objeto complete una vuelta completa en la trayectoria circular.
• La frecuencia (f) se calcula como el número de vueltas por unidad de tiempo, donde f = 1/T.
• La velocidad angular (ω) mide el cambio del ángulo en relación al tiempo, expresada en radianes por segundo (rad/s) con la fórmula ω = Δθ/Δt.
• La aceleración centrípeta (ac) es la aceleración dirigida hacia el centro de la trayectoria, que es esencial para mantener el objeto en su camino circular. Se calcula con la fórmula ac = v²/r, donde v es la velocidad tangencial del objeto.

Velocidad y Aceleración

• La velocidad representa el cambio de posición de un objeto en un intervalo de tiempo, calculada mediante v = Δx/Δt, donde Δx es el desplazamiento.
• Se distingue entre dos tipos de velocidad:
  • Velocidad media: se considera para intervalos de tiempo prolongados, dada por v_media = Δx/Δt.
  • Velocidad instantánea: valor específico de la velocidad en un instante concreto.
• La aceleración define el cambio en la velocidad a lo largo del tiempo, utilizando la fórmula a = Δv/Δt, donde Δv es el cambio de velocidad.
• También se distingue entre dos tipos de aceleración:
  • Aceleración media: se calcula como a_media = Δv/Δt.
  • Aceleración instantánea: se refiere al valor de la aceleración en un momento específico.
• La aceleración puede ser positiva, indicando un aumento de velocidad, o negativa, señalando una reducción.

Movimiento Rectilíneo

• El movimiento rectilíneo se caracteriza por el desplazamiento de un objeto a lo largo de una línea recta.
• Existen dos tipos de movimiento rectilíneo:
  • Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU): presenta velocidad constante, lo que implica que no hay aceleración. Se describe mediante la ecuación x = x₀ + vt, donde x₀ es la posición inicial y v es la velocidad.
  • Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA): la aceleración es constante. Las ecuaciones de movimiento son:
    • v = v₀ + at, donde v₀ es la velocidad inicial.
    • x = x₀ + v₀t + (1/2)at², que describe la posición en función del tiempo.
    • v² = v₀² + 2a(x - x₀), relación entre velocidad y desplazamiento.

Pon a prueba tus conocimientos sobre cinemática, específicamente en el movimiento circular y la velocidad. Aprende sobre conceptos clave como el periodo, la frecuencia y la aceleración centrípeta a través de esta evaluación interactiva. Prepárate para entender mejor las relaciones entre estas magnitudes físicas.