Diferencia entre revisiones de «Física/Cinemática»

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ortografía
Línea 12:
<center> [[Archivo:Vectoren optellen 2.svg]] </center>
 
Dos movimientos al mismo tiempo entran principalmente, cuando un cuerpo se mueve respecto a un sistema de referencia y ese sistema de referencia se mueve relativamente a otro sistema de referencia. Ejemplo: El movimiento de un viajero en un tren en movimiento, que esta siendo visto por un observador desde el terraplén. O cuando uno viaja en coche y observa las montañas y los arbolesárboles a su alrededor.
 
''Observación sobre la notación: en el texto y en la ilustración se nombra a los vectores con letras negrillas y cursivas. En las fórmulas y ecuaciones, que se escriben con TeX, son vectores los que tienen una flecha sobre sus letras''
Línea 33:
==velocidad y aceleración ==
 
Diariamente escuchamos los conceptos de rapidez y aceleración como velocidad y aceleración solamente. Pero en física la velocidad y la aceleración son vectores, por lo que es claro y necesario su diferenciación y entendimiento. De aquí en adelante (más por costumbre que por ganas) llamaremos tanto a la rapidez y a la aceleración solamente como velocidad y aceleración (a menos que se especifique lo contrario). (velocidad y rapidez no son lo mismo!) la rapidez es una magnitud escalar, en cambio la velocidad es una magnitud vectorial. AdemasAdemás la rapidez se define como el modulo de la velocidad.
 
Si cubre una masa puntual en un punto P en un tiempo &Delta;''t'' el tramo &Delta;''s'', se llamarallamará al cociente &Delta;''s'' / &Delta;''t'' su velocidad media ''v''<sub>m</sub> en el intervalo de tiempo &Delta;''t'' o en el tramo &Delta;''s''.
 
 
Línea 73:
</math></center>
 
Para &Delta;''t'' cercano a cero se aspira a que ese cociente tenga un valor límite, la aceleracionaceleración ''a'' de la masa puntual para el tiempo ''t''.
<center><math>
Línea 120:
<center></center>
 
Así:
Asi:
 
Línea 136:
 
 
donde '''''i''''', '''''j''''' y '''''k''''' son los vectores unitarios de los ejes de cordenadascoordenadas.
 
El desplazamiento de la partícula en un determinado intervalo de tiempo es:
Línea 158:
 
 
AquiAquí es (mirar arriba: rapidez y aceleración) &Delta;''x''/&Delta;''t'' la rapidez media de la partícula paralela al eje X, &Delta;''y''/&Delta;''t'' la rapidez media paralela al eje Y y &Delta;''z''/&Delta;''t'' la rapidez media paralela al eje Z en un intervalo &Delta;''t''.
 
El vector resultante, del cociente &Delta;'''''r'''''/&Delta;''t'' para &Delta;''t'' cercano a cero, se llama velocidad '''''v'''''<sub>P</sub> = '''''v''''(''t'') de la particulapartícula en P o en el tiempo ''t''.
 
Línea 182:
 
 
Como se ve, son las componentes escalares del vector '''''v'''''(''t'') identicosidénticos con la velocidad instantaneainstantánea paralela a los ejes:
 
Línea 193:
 
 
El recta en el punto P en la direcciondirección del vector '''''v'''''<sub>P</sub> se llama '''La Tangente a la curva en P'''
 
 
Línea 252:
 
 
Mientras el vector velocidad siempre tiene dirección tangencial, puede estar dirigido opcionalmente el vector aceleración. En un análisis profundo, la aceleración se descompone en dos componentes, en la una dirección es tangencial (aceleración tangencial) y la otra estaestá en dirección vertical (aceleración normal).
 
La aceleración tangencial cambia solo el valor de la velocidad (esta es la rapidez)
Línea 266:
 
 
así denominado, es igual al vector '''''v''''' dividido para su módulo ''v''. Este módulo es igual a la rapidez y es otra vez el desplazamiento sobre la curva sobre el tiempo. AsiAsí es:
 
 
Línea 294:
</math></center>
 
AquiAquí la longitud del vector unitario tangencial '''''t''''' es constante (cercano a 1), esta el vector desplazamiento d'''''t'''''/d''s'' - cuando no es igual a cero - verticalmente hacia '''''t'''''.
 
 
Línea 302:
* el valor ''k'' = 1/&rho;
 
De aquí es ''k'' la curvatura de la curva en el punto observado y &rho; su radio de curvatura. El vector unitario normal '''''n''''' es dirigido hacia (momentaneamentemomentáneamente) un punto medio de la curvatura (hacia dentro).
 
 
Línea 325:
 
 
El vector '''''a''''' estaestá entre '''''t''''' y '''''n'''' dirigido, en el plano de la curva en un determinado punto.
 
El modulomódulo de la aceleración tangencial es - como se esperaba:
 
Línea 337:
 
 
el modulomódulo de la aceleración normal es
 
Línea 358:
== Movimiento circular==
 
Una particulapartícula P se mueve en una circunferencia. Colocamos un eje de coordenadas XY y en el origen O del sistema de coordenadas en el centro de la circunferencia.
 
Línea 373:
 
 
AnalogoAnálogo a la velocidad y a la aceleracionaceleración podemos definir la velocidad angular ''&omega;'' así
 
Línea 383:
 
 
y a la aceleracionaceleración angular ''&alpha;''
 
Línea 413:
 
 
La ecuacionecuación del vector posición es
 
Línea 450:
 
 
Con lo cual resulta que los vectores '''r''' y '''v''' son ''perpendiculares''. Para la aceleracionaceleración tenemos que
 
Línea 468:
 
 
La aceleracionaceleración esta dirigida hacia O (aceleracion centripeta), y su modulo es constante.
 
&nbsp;
Línea 474:
===Movimiento circular uniformemente acelerado===
 
Aqui la aceleracionaceleración angular ''&alpha;'' es constante y también ''&omega;''(0) = 0
 
Línea 482:
</math>
 
También, cuando ''&phi;''(0)=0, así para el angulo de rotacionrotación
 
Línea 491:
 
 
AsiAsí tenemos también que
:<math>
Línea 537:
 
 
AsiAsí, podemos dedecirdeducir que la componente radial de la aceleracion (y su direcciondirección) es
 
Línea 555:
===La velocidad angular como medida de direccion===
 
A veces es muy utilútil ver a la velocidad angular como medida de la direccion y representarlo a travestravés de un en el eje de
 
&nbsp;