CINEMÁTICA DE LA PARTÍCULA

MUNDO FÍSICA

22 Jan 202112:55

Summary

TLDREn este video, Cristian introduce la cinemática de partículas, explicando cómo se estudia el movimiento sin considerar las fuerzas que lo provocan. Se definen conceptos clave como posición, trayectoria, desplazamiento y distancia recorrida, así como velocidad y aceleración, tanto promedio como instantánea. Mediante ejemplos cotidianos como el movimiento de un carro, un insecto o la órbita de la Tierra, se ilustran las diferencias entre velocidad y rapidez, y entre desplazamiento y distancia. Además, se destaca la importancia de los intervalos de tiempo pequeños para comprender la velocidad y aceleración instantáneas, aplicables a movimientos rectilíneos, curvilíneos, proyectiles y circulares.

Takeaways

😀 Un cuerpo puede considerarse como una partícula si solo se observa su movimiento de traslación, ignorando su tamaño y forma.
😀 La posición de una partícula se representa mediante un vector que indica su localización respecto a un sistema de referencia.
😀 La trayectoria es el conjunto de puntos por los que se mueve un objeto y puede ser rectilínea, parabólica o circular, según el caso.
😀 La distancia recorrida es la longitud de la trayectoria, mientras que el desplazamiento es el vector que une la posición inicial con la final.
😀 La velocidad media se define como el desplazamiento dividido por el intervalo de tiempo y es una magnitud vectorial.
😀 La rapidez media es la distancia total recorrida dividida por el intervalo de tiempo y es una magnitud escalar.
😀 La velocidad instantánea se obtiene tomando el límite del cambio de posición cuando el intervalo de tiempo tiende a cero, siendo tangente a la trayectoria.
😀 La rapidez instantánea es el valor absoluto de la velocidad instantánea y representa la magnitud de la velocidad en cada instante.
😀 La aceleración media es el cambio de velocidad dividido por el intervalo de tiempo, mientras que la aceleración instantánea es su límite cuando el intervalo tiende a cero, equivalente a la segunda derivada de la posición.
😀 Las magnitudes instantáneas permiten conocer con precisión cómo varían velocidad y aceleración a lo largo de un movimiento, algo que las magnitudes medias no proporcionan.
😀 Solo cuando la trayectoria es rectilínea, la magnitud del desplazamiento coincide con la distancia recorrida.
😀 Los conceptos de cinemática general se aplican a movimientos en 1D, 2D y 3D, como movimientos rectilíneos, proyectiles y circulares.

Q & A

¿Qué diferencia existe entre desplazamiento y distancia recorrida?
-El desplazamiento es un vector que une el punto inicial con el final del movimiento, mientras que la distancia recorrida es una magnitud escalar que representa la longitud total de la trayectoria seguida por el objeto.
¿Qué se entiende por partícula en física?
-Una partícula es una idealización física donde un cuerpo se considera puntual, sin dimensiones, de manera que solo se aprecia su movimiento de traslación, ignorando su forma o tamaño.
¿Qué estudia la cinemática?
-La cinemática estudia la geometría del movimiento de los cuerpos, incluyendo su dependencia del tiempo, pero sin considerar las fuerzas que lo producen.
¿Cómo se define la velocidad promedio?
-La velocidad promedio es el desplazamiento de la partícula dividido entre el intervalo de tiempo durante el cual ocurre ese desplazamiento. Es una magnitud vectorial.
¿Cómo se define la rapidez promedio?
-La rapidez promedio es la distancia total recorrida dividida entre el intervalo de tiempo necesario para recorrer dicha distancia. Es una magnitud escalar.
¿Por qué la velocidad promedio no siempre coincide con la rapidez promedio?
-Porque la velocidad promedio depende del desplazamiento (vectorial) y no considera la trayectoria real, mientras que la rapidez promedio considera toda la distancia recorrida, independientemente de la dirección.
¿Qué es la velocidad instantánea?
-La velocidad instantánea es el límite de la velocidad promedio cuando el intervalo de tiempo tiende a cero, representando la velocidad en un instante específico y siendo tangente a la trayectoria.
¿Qué es la aceleración promedio y cómo se calcula?
-La aceleración promedio es el cambio de velocidad de un cuerpo durante un intervalo de tiempo, calculada como la diferencia entre la velocidad final y la inicial dividida por el tiempo transcurrido.
¿Qué es la aceleración instantánea?
-La aceleración instantánea es el límite de la aceleración promedio cuando el intervalo de tiempo tiende a cero. Se define como la derivada de la velocidad con respecto al tiempo y puede expresarse como la segunda derivada de la posición respecto al tiempo.
¿Cuándo coincide la magnitud del desplazamiento con la distancia recorrida?
-La magnitud del desplazamiento coincide con la distancia recorrida únicamente cuando la trayectoria es rectilínea.
¿Por qué es importante usar intervalos de tiempo muy pequeños al estudiar el movimiento?
-Porque al usar intervalos muy pequeños, la velocidad y aceleración promedio se acercan a sus valores instantáneos, permitiendo un análisis más preciso del movimiento a lo largo de la trayectoria.
¿Qué información no proporciona la velocidad o rapidez promedio sobre el movimiento?
-No proporcionan información sobre variaciones de velocidad a lo largo de la trayectoria, paradas del objeto, cambios de dirección o aceleraciones en diferentes secciones del recorrido.