FÍSICA I GRADO Ingeniería Mecánica Prof. Norge Cruz Hernández Tema 2. Cinemática de la partícula.

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1 FÍSICA I GRADO Ingeniería Mecánica Prof. Norge Cruz Hernández Tema 2. Cinemática de la partícula.

2 2.1 Introducción 2.2 Descripción del movimiento. Vectores de posición, velocidad y aceleración. 2.3 Componentes intrínsecas de la aceleración. 2.4 Movimiento circular. Velocidad y aceleración angulares.

3 Bibliografía Clases de teoría: - Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman ISBN: 970-26-0511-3, Ed. 9 y 11. Clases de problemas: -Problemas de Física General, I. E. Irodov -Problemas de Física General, V. Volkenshtein - Problemas de Física, S. Kósel -Problemas seleccionados de la Física Elemental, B. B. Bújovtsev, V. D. Krívchenkov, G. Ya. Miákishev, I. M. Saráeva. Libros de consulta: -Problemas de Física, Burbano, Burbano, Gracia. - Resolución de problemas de física, V.M. Kirílov.

4 El vector aceleración siempre apunta hacia el lado cóncavo de una trayectoria curva. aceleración instantánea: 2.3 Componentes intrínsecas de la aceleración.

5 El vector aceleración siempre apunta hacia el lado cóncavo de una trayectoria curva.

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8 Movimiento circular uniforme: Puesto que la aceleración, en este caso, apunta al centro del círculo, se le llama aceleración centrípeta (“que busca el centro”) También podemos expresar la aceleración centrípeta en función del período T del movimiento, el tiempo de una revolución (una vuelta completa al círculo). En el período la partícula recorre, 2πR y así quedará:

9 Movimiento circular uniforme:

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11 Movimiento circular no uniforme:

12 Movimiento en tres dimensiones:

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16 Movimiento unidimensional (acelerado):

17 Movimiento unidimensional (desacelerado):

18 Movimiento circular (acelerado): El vector aceleración siempre apunta hacia el lado cóncavo de una trayectoria curva

19 Movimiento circular (desacelerado): El vector aceleración siempre apunta hacia el lado cóncavo de una trayectoria curva.

20 Movimiento circular uniforme Movimiento circular no uniforme

21 La dirección de la aceleración de la esquiadora varía en diferentes puntos del camino recorrido.

22 Una vez que la esquiadora ha llegado al trampolín de salto, a partir de ese momento su movimiento es el de un proyectil, con la aceleración de la gravedad dirigida hacia abajo.

23 En la figura se muestran los movimientos circulares de 3 partículas en sentido contrario a las agujas del reloj. El radio de cada circunferencia es de 5 m y se indican las aceleraciones en un instante dado. Para cada una de dichas partículas, calcule las componentes tangencial y normal de la aceleración, así como el vector velocidad.

24 2.4 Movimiento circular. Velocidad y aceleración angular. La Luna realiza un movimiento circular alrededor de la Tierra, de una vuelta por cada 28 días.

25 El marcador de horas de un reloj, realiza un movimiento circular de una vuelta cada 24 horas.

26 Algunos bailarines recorren el escenario haciendo círculos con maniobras MUY complicadas.

27 En una aproximación clásica del átomo podemos considerar que los electrones se mueven de forma circular alrededor del núcleo.

28 Movimiento angular:

29 Movimiento unidimensional Movimiento angular

30 2.5 Movimiento relativo. Velocidad y aceleración relativas. Cuando viajamos en coche, y nos cruza por la otra vía un camión, en la misma dirección, pero en sentido contrario al nuestro, notamos que el camión conduce a MUCHA velocidad. Si ambos cumplimos los límites de velocidad (100 km/h) notamos que el camión conduce a 200 km/h. Las velocidades SIEMPRE son relativas a un sistema de referencia.

31 Sistema de referencia A Por ejemplo: nuestra escuela A Sistema de referencia B Por ejemplo: un avión B

32 Esta relación se cumple para cualquier instante de tiempo, lo que nos indica que las derivadas en ambos miembros también serán iguales. Velocidad del punto P respecto del sistema de referencia A. Velocidad del sistema de referencia B respecto de A. Velocidad del punto P respecto del sistema de referencia B.

33 Sistema de referencia A Por ejemplo: nuestra escuela A Sistema de referencia B Por ejemplo: un avión B

34 Velocidad relativa en una dimensión:

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36 Una mujer camina dentro de un tren, en la misma dirección y sentido en que se mueve el tren.

37 Una mujer camina dentro de un tren, en dirección perpendicular al movimiento del tren.