lunes, 6 de febrero de 2012
domingo, 5 de febrero de 2012
Definición de Cinemática
La cinemática es la rama de la mecánica clásica que se ocupa del estudio de las leyes del movimiento de los cuerpos, independientemente y sin tener en cuenta aquellas causas que lo producen, es decir, la cinemática, se centra y limita a estudiar la trayectoria de un cuerpo en función del tiempo. La palabra cinemática, tiene su origen en un término griego que justamente significa en ese idioma mover.
Para llevar a cabo su estudio y su propósito, la cinemática utiliza un sistema de coordenadas que le es muy funcional a la hora de describir las trayectorias de los cuerpos. El mencionado sistema se denomina Sistema de Referencia y se manifiesta de la siguiente manera: la velocidad es el ritmo con el cual se marca el cambio de posición, la aceleración por su lado, es el ritmo con el que cambia la velocidad, entonces, velocidad y aceleración son las dos principales cantidades que describirán como cambia la posición de un cuerpo en función del tiempo.
Ahora bien, el movimiento de un cuerpo se puede describir según los valores de velocidad y aceleración, las cuales son magnitudes vectoriales, pudiendo dar lugar a: si la aceleración es nula da lugar al movimiento rectilíneo uniforme, permaneciendo la velocidad constante a través del tiempo, si la aceleración es constante con la misma dirección que la velocidad, da lugar al movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, variando la velocidad a lo largo del tiempo, en tanto, si la aceleración es constante con dirección perpendicular a la velocidad, provoca el movimiento circular uniforme, siendo la velocidad constante y cambiando la dirección con el tiempo. También podremos encontarnos con el movimiento parabólico, cuando la aceleración es constante y está en el mismo plano que la velocidad y la trayectoria, pero si se da a la inversa, podemos hablar del efecto de Coriolis y finalmente, nos encontramos con el movimiento armónico simple, que es un movimiento de vaivén, ida y vuelta, tal como el que realiza un péndulo.
Para llevar a cabo su estudio y su propósito, la cinemática utiliza un sistema de coordenadas que le es muy funcional a la hora de describir las trayectorias de los cuerpos. El mencionado sistema se denomina Sistema de Referencia y se manifiesta de la siguiente manera: la velocidad es el ritmo con el cual se marca el cambio de posición, la aceleración por su lado, es el ritmo con el que cambia la velocidad, entonces, velocidad y aceleración son las dos principales cantidades que describirán como cambia la posición de un cuerpo en función del tiempo.
Ahora bien, el movimiento de un cuerpo se puede describir según los valores de velocidad y aceleración, las cuales son magnitudes vectoriales, pudiendo dar lugar a: si la aceleración es nula da lugar al movimiento rectilíneo uniforme, permaneciendo la velocidad constante a través del tiempo, si la aceleración es constante con la misma dirección que la velocidad, da lugar al movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, variando la velocidad a lo largo del tiempo, en tanto, si la aceleración es constante con dirección perpendicular a la velocidad, provoca el movimiento circular uniforme, siendo la velocidad constante y cambiando la dirección con el tiempo. También podremos encontarnos con el movimiento parabólico, cuando la aceleración es constante y está en el mismo plano que la velocidad y la trayectoria, pero si se da a la inversa, podemos hablar del efecto de Coriolis y finalmente, nos encontramos con el movimiento armónico simple, que es un movimiento de vaivén, ida y vuelta, tal como el que realiza un péndulo.
sábado, 4 de febrero de 2012
Teoría de Cinemática y Dinámica.
La Cinemática
la Cinemática se utiliza un sistema de coordenadas para describir las trayectorias, denominado sistema de referencia. La velocidad es el ritmo con que cambia la posición un cuerpo. La aceleración es el ritmo con que cambia su velocidad. La velocidad y la aceleración son las dos principales cantidades que describen cómo cambia su posición en función del tiempo.
Diferencia entre cinemática y dinámica.
La cinemática, es un área de estudio de la mecánica que describe el movimiento en función del espacio y el tiempo, sin tomar en cuenta los agentes presentes que lo producen. Por su parte, la dinámica es un área de estudio de la mecánica que describe el movimiento en cuanto al espacio y el tiempo, considerando los agentes presentes que lo producen.
En cinemática es de gran importancia definir un referencial, el cual es un marco de referencia, cuya característica principal es la de no estar acelerado. Cualquier marco de referencia que se mueve con velocidad constante respecto de un marco inercial es por sí mismo un marco inercial.
HISTORIA DE LA CINEMATICA.
Los primeros conceptos sobre Cinemática se remontan al siglo XIV, particularmente aquellos que forman parte de la doctrina de la intensidad de las formas o teoría de los cálculos (calculationes). Estos desarrollos se deben a científicos como William Heytesbury y Richard Swineshead, en Inglaterra, y a otros, comoNicolás Oresme, de la escuela francesa.Hacia el 1604, Galileo Galilei hizo sus famosos estudios del movimiento de caída libre y de esferas en planos inclinados a fin de comprender aspectos del movimiento relevantes en su tiempo, como el movimiento de los planetas y de las balas de cañón.1 Posteriormente, el estudio de la cicloide realizado porEvangelista Torricelli (1608-47), va configurando lo que se conocería como Geometría del Movimiento.
El nacimiento de la Cinemática moderna tiene lugar con la alocución de Pierre Varignon el 20 de enero de 1700 ante la Academia Real de las Ciencias de París.2 En esta ocasión define la noción de aceleración y muestra cómo es posible deducirla de la velocidad instantánea con la ayuda de un simple procedimiento de cálculo diferencial.
En la segunda mitad del siglo XVIII se produjeron más contribuciones por Jean Le Rond d’Alembert, Leonhard Euler y André-Marie Ampère, continuando con el enunciado de la ley fundamental del centro instantáneo de rotación en el movimiento plano, de Daniel Bernoulli (1700-1782).
El vocablo Cinemática fue creado por André-Marie Ampère (1775-1836), quien delimitó el contenido de la Cinemática y aclaró su posición dentro del campo de la Mecánica. Desde entonces y hasta nuestros días la Cinemática ha continuado su desarrollo hasta adquirir una estructura propia.
Con la Teoría de la relatividad especial de Albert Einstein en 1905 se inició una nueva etapa, la Cinemática relativista, donde el tiempo y el espacio no son absolutos, y sí lo es la velocidad de la luz.
Elementos básicos de la Cinemática
Los elementos básicos de la Cinemática son: espacio, tiempo y móvil.En la Mecánica Clásica se admite la existencia de un espacio absoluto; es decir, un espacio anterior a todos los objetos materiales e independiente de la existencia de estos. Este espacio es el escenario donde ocurren todos los fenómenos físicos, y se supone que todas las leyes de la física se cumplen rigurosamente en todas las regiones de ese espacio. El espacio físico se representa en la Mecánica Clásica mediante un espacio puntual euclídeo.
Análogamente, la Mecánica Clásica admite la existencia de un tiempo absoluto que transcurre del mismo modo en todas las regiones del Universo y que es independiente de la existencia de los objetos materiales y de la ocurrencia de los fenómenos físicos.
El móvil más simple que podemos considerar es el punto material o partícula; cuando en la Cinemática se estudia este caso particular de móvil, se denomina “Cinemática de la partícula”; y cuando el móvil bajo estudio es un cuerpo rígido, se lo puede considerar como un sistema de partículas y hacer extensivos similares conceptos; en este caso se la denomina Cinemática del sólido rígido o del cuerpo rígido.
SISTEMAS DE COODENADAS.
En el estudio del movimiento, los sistemas de coordenadas más útiles se encuentran viendo los límites de la trayectoria a recorrer, o analizando el efecto geométrico de la aceleración que afecta al movimiento. Así, para describir el movimiento de un talón obligado a desplazarse a lo largo de un aro circular, la coordenada más útil sería el ángulo trazado sobre el aro. Del mismo modo, para describir el movimiento de una partícula sometida a la acción de una fuerza central, las coordenadas polares serían las más útiles.
En la gran mayoría de los casos, el estudio cinemático se hace sobre un sistema de coordenadas cartesianas, usando una, dos o tres dimensiones según la trayectoria seguida por el cuerpo.
CINEMATICA:
La cinemática es la parte de la física que estudia el movimiento, en el nivel más básico se estudia el movimiento de una partícula o de un cuerpo en el cual no tenemos en cuenta su forma, ante lo cual se supondrá que este cuerpo se moverá como una unidad (es decir, no rotará o si un caso, esta rotación no afectará al movimiento de traslación, como ocurre con el movimiento planetario). La cinemática fue estudiada en su inicio por Galileo Galilei, sentando las bases para que, tras algunos años, Newton sentara las bases de la física clásica con sus tres leyes.
Introducción a la cinemática
La cinemática es la rama de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento de los cuerpos sin tener en cuenta las causas que lo producen, limitándose esencialmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. En la cinemática se utiliza un sistema de coordenadas para describir las trayectorias, denominado sistema de referencia. La velocidad es el ritmo con que cambia la posición un cuerpo. La aceleración es el ritmo con que cambia su velocidad. La velocidad y la aceleración son las dos principales cantidades que describen cómo cambia su posición en función del tiempo.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)







