Guía de Cinemática
La cinemática es la parte de la física que describe el movimiento de los objetos sin preocuparse por las causas (fuerzas) que lo producen.
Haz clic en cada sección para desplegar los detalles:
🎯 1. Conceptos Básicos del Movimiento ▼
- Posición (x, y): Coordenadas del móvil respecto a un sistema de referencia acordado.
- Trayectoria: La línea o camino geométrico que describe el móvil al desplazarse.
- Espacio recorrido (s): Longitud real medida sobre la trayectoria (siempre suma).
- Desplazamiento (Δx): Vector en línea recta que une el punto inicial con el final (Δx = xf - x0).
🚗 2. Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) ▼
La trayectoria es recta y el cuerpo viaja con una velocidad constante sin acelerar.
Ejemplo rápido:
Un ciclista avanza a 6 m/s estables. Si parte de la posición x0 = 10 m, al cabo de 5 segundos se hallará en: x = 10 + 6 · 5 = 40 metros.
🍏 3. MRUA y Caída Libre ▼
La velocidad varía proporcionalmente en el tiempo debido a una aceleración constante (a).
Posición: x = x0 + v0 · t + 0,5 · a · t²
Caso Especial: Caída Libre
Ocurre cuando dejamos caer un cuerpo verticalmente. La aceleración es la gravedad de la Tierra (g ≈ -9,8 m/s²). Si el objeto se "suelta", su velocidad inicial v0 = 0.
Solución: Usamos v = v0 + g · t ➔ v = 0 + (-9,8 m/s²) · 3 s = -29,4 m/s (el signo menos indica que se desplaza hacia abajo).
🔄 4. Movimiento Circular Uniforme (MCU) ▼
La trayectoria es una circunferencia y el móvil recorre ángulos iguales en tiempos iguales. La rapidez es constante, pero hay una aceleración centrípeta (ac) que cambia la dirección del vector velocidad.
Velocidad angular (ω): Mide los radianes por segundo (rad/s).
Relación lineal: v = ω · R *(R = radio de la trayectoria)*
Aceleración centrípeta: ac = v² / R
Conceptos clave de repetición:
- Periodo (T): Tiempo invertido en completar una vuelta entera (se mide en segundos).
- Frecuencia (f): Número de vueltas completadas por segundo (se mide en Hertz, Hz). f = 1 / T.
📝 Quiz de Cinemática
1. Si corres dando una vuelta completa a una pista circular de 400 metros y terminas donde empezaste, ¿cuál fue tu desplazamiento?
a) 400 metros
b) 0 metros
c) 200 metros
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Respuesta correcta: b) 0 metros. El espacio recorrido es de 400 m, pero como volviste al punto inicial, la diferencia entre la posición final e inicial es cero.
2. Un coche frena pasando de 20 m/s a 0 m/s en 4 segundos. ¿Cuál fue su aceleración?
a) 5 m/s²
b) -5 m/s²
c) -2 m/s²
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Respuesta correcta: b) -5 m/s². Usamos la fórmula a = (vf - v0) / t ➔ a = (0 - 20) / 4 = -5 m/s². El signo negativo indica que está frenando.
3. ¿Qué caracteriza principalmente a un Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)?
a) Que la aceleración es constante y positiva.
b) Que la velocidad cambia a cada segundo.
c) Que la velocidad es constante y la aceleración es nula.
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Respuesta correcta: c) Que la velocidad es constante y la aceleración es nula. Al no cambiar la velocidad, la aceleración vale cero.
4. En un problema de caída libre, si dejamos caer un objeto, ¿cuánto vale su velocidad inicial?
a) -9,8 m/s
b) 0 m/s
c) Depende de la masa del objeto
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Respuesta correcta: b) 0 m/s. Al "dejarse caer", el cuerpo parte del reposo absoluto de forma pasiva.
5. ¿Qué tipo de aceleración posee un objeto que realiza un MCU con velocidad constante?
a) Aceleración tangencial nula y aceleración centrípeta constante
b) Ningún tipo de aceleración porque la rapidez no cambia
c) Aceleración angular lineal
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Respuesta correcta: a) Aunque la rapidez numérica no varíe, la dirección del vector cambia a cada instante apuntando al centro, lo que genera aceleración centrípeta.
6. ¿Cuál es la unidad oficial de la velocidad angular (ω) según el Sistema Internacional?
a) Revoluciones por minuto (rpm)
b) Grados por segundo (°/s)
c) Radianes por segundo (rad/s)
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Respuesta correcta: c) Radianes por segundo (rad/s). El radián es la unidad angular estandarizada internacionalmente para física.
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