La cinemática se ocupa del estudio del movimiento de los cuerpos, centrándose en tres conceptos clave: posición, desplazamiento y velocidad media. La posición determina la ubicación de un objeto en relación con un punto de referencia, mientras que el desplazamiento es el cambio vectorial de esa posición. La velocidad media mide la rapidez y dirección del cambio de posición en un tiempo dado. A través del ejemplo de Jill, se ilustra la aplicación práctica de estos conceptos y la diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida.
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La posición es la ubicación de un objeto en un instante específico, definida respecto a un punto de referencia en un marco de referencia seleccionado
Análisis unidimensional
La posición se representa con la variable 'x' para movimientos horizontales o 'y' para movimientos verticales en un marco de referencia inercial o no inercial
Elección del marco de referencia
La elección del marco de referencia es crucial y puede afectar la descripción del movimiento
El movimiento de Jill entregando volantes, donde su posición se describe en coordenadas con respecto al centro de la Tierra
El desplazamiento es una medida vectorial que indica el cambio en la posición de un objeto, calculado como la diferencia entre la posición final y la posición inicial
El desplazamiento se representa como Δx = xf - xi, donde Δx es el desplazamiento, xf la posición final y xi la posición inicial
A diferencia de la distancia recorrida, que es una medida escalar de la longitud total del camino seguido por el objeto, el desplazamiento se enfoca en la posición inicial y final, sin importar la trayectoria específica
La velocidad media es una cantidad vectorial que indica la rapidez y dirección del cambio de posición de un objeto en un intervalo de tiempo
La velocidad media se calcula dividiendo el desplazamiento total sobre el tiempo total transcurrido
La velocidad media es un promedio del movimiento durante un intervalo de tiempo, mientras que la velocidad instantánea se refiere a la velocidad en un instante particular
Los gráficos de posición-tiempo son herramientas valiosas para visualizar y analizar el movimiento de un objeto
La pendiente de la línea recta en un gráfico de posición-tiempo representa la velocidad media del objeto