1. Como se detecta el movimiento.
2. Velocidad.
3. Movimiento rectilíneo uniforme. (MRU)
4. Aceleración.
5. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. (MRUA)
6. Movimiento circular uniforme. (MCU)
1. Como se detecta el movimiento.
1.1. Primeras conclusiones.
Un cuerpo se mueve cuando cambia de posición con respecto a un punto fijo a medida que pasa el tiempo. El movimiento es relativo, ya que depende del sistema de referencia.
1.2. Sistemas de refencia.
Un sistema de referencia es un punto o un conjunto de puntos que utilizamos para determinar si un cuerpo se mueve. Un cuerpo está en movimiento si cambia de posición con respecto al sistema de referencia a medida que pasa el tiempo, y está en reposo si su posición no cambia.
1.3. Posición.
La posición se determina siempre con respecto a un sistema de referencia. Se mide indicando lo separado que está el cuerpo del origen del sistema de referencia. Para indicar la posición no basta con decir que está a 5m, debemos añadir en qué dirección y en qué sentido; para ello damos las coordenadas del extremo del vector de posición.
Un vector es un segmento orientado. Se utliza para representar magnitudes, en las que además de indicar una cantidad (el módulo), hay que precisar su dirección y sentido (vectiorales) y se representan por una letra con una flecha encima. En un vector distinguimos: módulo (tamaño del vector), dirección (es la de la recta que contiene al vector) y sentido (es el que indica la punta de la flecha).
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1.4. Trayectoria.
La trayectoria es el camino que describe el móvil en su recorrido, es decir, es el conjunto de puntos por los que pasa en su movimiento.
El movimiento puede ser: rectilíneo (línea recta) o curvilíneo (línea curva).
Espacio recorrido: espacio que recorre el móvil en la trayectoria medido en unidades de longitud.
1.5 Desplazamiento.
Se llama desplazamiento de un móvil a un vector que tiene su origen en el punto inicial del movimiento y su extremo en el punto final del movimiento.
2. Velocidad.
Se llama velocidad de un móvil al desplazamiento que experimenta por unidad de tiempo. Es una magnitud vectorial: Velocidad = desplzamiento/tiempo empleado.
En el SI, la velocidad se mide en m/s.
En los movimientos rectilíneos el módulo del vector desplazamiento coincide con el espacio recorrido (s).
2.1. Velocidad media y velocidad instantánea.
Velocidad media = espacio recorrido/tiempo.
La velocidad instantánea nos indica el valor de la velocidad en cada instante.
3. Movimiento rectilíneo uniforme (MRU).
La velocidad se mantiene constante cuando no cambia: módulo (valor numérico), dirección (es la recta que lo contiene) y sentido (se determina por la punta de flecha).
Es decir, para que no cambie la dirección, la trayectoria debe se runa línea recta y el móvil siempre debe ir en el mismo sentido y con el mismo valor de velocidad.
Este movimiento se llama movimiento rectilíneo uniforme.
3.1. Ecuaciones del movimiento rectilíneo uniforme.
La ecuación que determina la posición en cada instante en un MRU es: xf = x0 + vt, v=cte.
Se puede representar a través de una gráfica. Para conocer el valor del espacio inicial, buscamos el punto en la que la gráfica corta el eje de ordenadas. Para conocer la velocidad, leemos los valores tiempo y posición (t, x) de dos puntos de la línea y aplicamos la expresión de la velocidad.
Cuando la velocidad tiene un valor negativo, quiere decir que cada está mas cerca de punto que hemos tomado como el origen del sistema de referencia para el espacio recorrido.
4. Aceleración.
La aceleración es una magnitud que mide lo que varía la velocidad de un móvil por unidad de tiempo. La aceleración es una magnitud vectorial, en el SI, se mide en (m/s)/s. Si la velocidad disminuye mientras avanza el tiempo, se le llama aceleración negativa.
4.1. Componentes de la aceleración.
Aceleración tangencial, mide lo que varía el módulo de la velocidad por unidad de tiempo.
at = vf-vi/tf-ti.
La aceleración normal, mide lo que varía la dirección del vector velocidad por unidad de tiempo.
an = v^2/r r=radio de la curvatura de la trayectoria.
En el movimiento rectilíneo hay acelaración tangencial, mientras en el movimiento curvilíneo hay acelaración tangencial y aceleración normal.
5. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).
EL MRUA es un movimiento cuya trayectoria es una línea recta y cuya aceleración es constante.
5.1. Ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
La ecuación que determina la velocidad en cada instante es un MRUA es: vt = v0 + at.
Las ecuaciones del MRUA son: xf = x0 + v0t + at^2/2 y vt= v0 + at
Se puede representar en gráficas.
5.2. Movimiento de caída libre.
El movimiento que lleva un cuerpo cuande cae es un MRUA. La aceleración es de 9,8 m/s^2 y se designa con la letra g, es una magnitud vectorial, su dirección es vertical, y su sentida, hacia el centro de la Tierra. Esto determina que g = -9'8m/s^2 tiene signo negativo, porque tomamos como referencia el eje y, hacia arriba positivo y hacia abajo, negativo.
Las ecuaciones del movimiento de caída libre son:
yt = y0 + v0t - 1/2 x 9'8t^2 vf= v'- 9,8t^2
6. Movimiento circular uniforme (MCU).
Un radián (rad) es un ángulo inscrito en una circunferencia que delimita un arco con una longitud igualal radio de la circunferencia. Es la unidad en la que se miden los ángulos en el SI.
Si arco (s) = radio (r) -> ángulo equivale a 1 radián.
Para determinar el ángulo, en radianes, de un arco de longitud s en una circunferencia de radio r utilizamos la siguiente expresión:
Ángulo = s/t
El ángulo en radianes equivalente a toda la circunferencia (360º) es:
Ángulo (rad) = Ángulo = 2PIr/r = 2PI
También se puede establecer la relación entre el valor de un ángulo expresado en grados sexagesimales y su valor en radianes:
Angulo (º) x 2PIrad/360(º)
6.1. Espacio recorrido en un movimiento circular.
Cuando el ángulo barrido se mide en radianes, la relación entre el ángulo y el espacio lineal (s) que describe el móvil es: arco = ángulo x radio s = ángulo x r
6.2. Velocidad en un movimiento circular uniforme
Si la velocidad angular es constantem se dice que el móvil tiene un MCU. En el SI, la velocidad angular se mide en rad/s.
Velocidad angular = ángulo/t rad/s
6.3. Aceleración en MCU.
Movimiento circular uniforme como movimiento periódico: el periodo es la inversa de la frencuencia.
T = 1/v
