La cinemática
es la rama de la física que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos
sin considerar las causas que lo originan las fuerzas
y se limita, esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo.
La aceleración es el ritmo con el que cambia la velocidad. La velocidad y la aceleración son las dos
principales magnitudes que describen cómo cambia la posición en función del
tiempo.
MOVIMIENTO VERTICAL
Tiro vertical y caída libre
Estos movimientos se resuelven con las mismas
ecuaciones de MRUV, tomando como aceleración la de la gravedad de la tierra,
que en vez de "a" la llamamos "g". También es un valor
vectorial y su módulo es:
Debido a que trabajamos con sistemas coordenados, utilizamos la misma fórmula para el tiro vertical que para la caída libre que además son las mismas fórmulas que utilizamos para todo MRUV.
Tiro Vertical
El tiro vertical corresponde al movimiento en el cual
se lanza un objeto en línea recta hacia arriba con una velocidad inicial.
Caída Libre
La caída libre corresponde al movimiento en dónde se
deja caer un objeto desde arriba. El siguiente gráfico corresponde a la
velocidad durante la caída libre, poniendo un sistema de coordenadas con el
origen en el piso y dirigido hacia arriba, es decir la velocidad tiene signo
negativo.
Con esta disposición, la aceleración también tiene
signo negativo. En el gráfico consideramos velocidad inicial nula.
Características del tiro
vertical y la caída libre
En
ambos casos se toman en cuenta las velocidades iniciales y las distancias, pero
no intervienen el peso o la masa para calcular la altura o el tiempo.
COMO LO APLICO
EN MI VIDA
DIARIA
Bueno sería
casi en todo
lo que realizo
o me sucede como por
ejemplo al estar
en el balcón de
mi curso en ese
instante se me
puede caer mi teléfono
celular, eso es caída
libre.
También seria
al dejar caer
una piedra a un
pozo.
Y sobre
tiro vertical seria
cuando juego futbol
al momento de
patear un balón verticalmente hacia
arriba.
Cuando
tumbo mango, tengo
que lanzar una
piedra verticalmente hacia arriba.
IMPORTANCIA PARA
MI CARRERA
Está muy
claro que me va
a servir mucho como
por ejemplo para comprobar que la ley
de gravedad de newton es exacta y para determinar qué velocidad tendrá al
finalizar la caída de algún objeto y también de cómo cambia está de
acuerdo al tiempo y el espacio recorrido..
MOVIMIENTO PARABOLICO HORIZONTAL
Se caracteriza por la trayectoria o camino
curvo que sigue un cuerpo al ser lanzado al vacío, resultado de dos movimientos
independientes: un movimiento horizontal con velocidad constante y otro
vertical, el cual se inicia con una velocidad cero y va aumentando en la misma
proporción de otro cuerpo que se dejara caer del mismo punto en el mismo
instante. La forma de la curva descrita es abierta, simétrica respecto a un eje
y con solo foco, es decir, es una parábola
Movimiento de
media parábola:
El movimiento de media parábola o semiparabólico
(lanzamiento horizontal)
se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y la caída libre.
se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y la caída libre.
El movimiento parabólico completo:
Se puede considerar como la composición de un avance
horizontal rectilíneo uniforme y un lanzamiento vertical hacia arriba, que es
un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado hacia abajo por la acción de
la gravedad.
Un cuerpo que se deja caer libremente y otro que es
lanzado horizontalmente desde la misma altura tardan lo mismo en llegar al suelo.
La independencia de la masa en la caída libre y el lanzamiento vertical es
igual de válida en los movimientos parabólicos.
Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba y otro
parabólicamente completo que alcance la misma altura tarda lo mismo en caer.
COMO LO APLICO
EN MI VIDA
DIARIA
Cualquier
cosa lanzada dentro del campo gravitatorio de nuestro planeta con una mínima componente horizontal va a
describir una trayectoria parabólica.
Como por
ejemplo al jugar tenis, disparo
de un fusil, el agua que sale de un grifo, un paracaidista, la flecha de un
arco, un escupitajo, un fuego artificial, etc...
IMPORTANCIA PARA
MI CARRERA
Me
sirve para muchas cosas,
tales como : para medir
la trayectoria de un
objeto que es
lanzado en forma parabólica, como por ejemplo medir la fuerza con la que e s lanzado el cuerpo u objeto..etc
Principalmente: el
movimiento parabólico tiene dos componentes: una horizontal que se caracteriza
por ser un MRU (velocidad constante) y otra componente vertical en que actúa la
aceleración de gravedad: en el trayecto de subida, el movimiento es un MRUR y de
bajada, es un MRUA.
SIMULADORES
SIMULADOR #1
En el
movimiento Parabólico, lo podemos estudiar de dos formas: Movimiento semiparabólico y Movimiento parabólico (completo).
Con
este simulador del movimiento de un proyectil comprender mejor dicho movimiento
en la vida diaria.
Temas principales
- Propuesta de proyectil
- Ángulo
- Velocidad inicial
- Masa
- Resistencia del aire
Predecir
cómo al variar las condiciones iniciales afectan una trayectoria de proyectiles
(objetos diversos, ángulos, velocidad inicial, la masa, diámetro, altura
inicial, con y sin resistencia del aire). Utilizar el razonamiento para
explicar las predicciones.
Explicar los términos más comunes movimiento
de proyectiles en sus propias palabras. (Lanzamiento de la velocidad angular,
inicial, la altura inicial, el alcance, la altura final, el tiempo).
- El botón "Fire" sirve para iniciar la simulación.
- El botón "Erase" borra todo lo que realizaste.
- Los Botones de las lupas los utilizamos para ampliar y reducir la imagen ó pantalla.
- El botón "diameter" nos indica el diámetro del proyectil lanzado.
- El botón "mass" es para saber el peso del proyectil lanzado.
- El botón "initial speed" indica la velocidad inicial del proyectil lanzado.
- El botón "angle" nos ayuda a graduar el ángulo de tiro.
SIMULADOR #2
Este simulador
es sobre movimiento
vertical, su uso es
muy importante y sencillo,
nos sirve para poder entender mejor este tema de física.
Se representa el movimiento en caída vertical de una masa
variable, sin y con rozamiento con el
aire. La fuerza de rozamiento se ha supuesto proporcional al cuadrado de
la velocidad.
SIMULADOR #3
El movimiento circular además de ser un fenómeno físico importante, es de gran aplicación en nuestra vida diaria. Innumerable es la cantidad de ruedas, discos, engranajes y cosas en movimiento circular que son indispensables para desplazarnos, mover las máquinas, traernos el agua e incluso el aire hasta donde estamos.
Vamos a realizar un estudio del movimiento circular uniforme. Para ello utilizaremos una simulación. Claro, habiendo tantas ruedas, siempre podremos completar con una buena observación de casos reales.
El propósito de esta primera etapa es conocer el simulador que se muestra a la izquierda. Puedes ajustar radio de la trayectoria, rapidez de rotación, parar, hacer pausa y medir la posición en cualquier momento. Se dan las coordenadas del 'testigo' en forma polar y cartesiana.
SIMULADOR #4
› Diseñar experimentos para describir cómo las variables
afectan el movimiento de un péndulo
› Usar un cronómetro foto puerta para determinar
cuantitativamente cómo el periodo de un péndulo depende de las variables que
Ud. describió
› Determinar la aceleración gravitacional del Planeta X
› Explicar el concepto de conservación de la energía
mecánica usando la energía cinética y la energía potencial gravitatoria
› Describir la tabla de Energía desde la posición o la
velocidad seleccionada.
SIMULADOR #5
› Obtener la gráfica del "antes y el después" de
las colisiones.
› Construir representaciones del vector momento "antes
y después" de las colisiones.
› Aplicar la ley de conservación del momento para resolver
problemas de colisiones.
› Explicar por qué la energía no se conserva y varía en
algunas colisiones.
› Determinar el cambio en la energía mecánica en las
colisiones de diferente "elasticidad".
› ¿Qué significa "elasticidad"?
