1. Cinemática de la partícula: Definiciones

Objetivo: Explicar los conceptos cinemáticos lineales y angulares básicos, las relaciones entre ellos y su aplicación en el análisis y resolución de problemas de movimiento de partículas.  

Dentro de la cinemática, la partícula sí tiene masa pero su tamaño y su forma son insignificantes dentro del estudio, por lo que es importante solo tomar en cuenta objetos finitos cuyas dimensiones no afecten el análisis del movimiento. Se tomará en cuenta entonces como la partícula, su centro de masa.

DEFINICIONES IMPORTANTES:

Cinemática rectilínea de la partícula: La cinemática de una partícula se caracteriza al especificar, en cualquier instante, su posición, velocidad y aceleración. Una partícula que se mueve a lo largo de una línea recta se dice que se encuentra en movimiento rectilíneo. 

Trayectoria: Es el camino recorrido por la partícula durante su movimiento. Es un escalar positivo que representa la longitud total de la trayectoria a lo largo de la cual viaja la partícula. Sus unidades de medida son las unidades de longitud, por ejemplo: Metros, centímetros, pies, pulgadas.

Posición: Es el espacio donde se encuentra la partícula referente a un origen fijo. A partir de este punto, se definen coordenadas de acuerdo a un plano de referencia, estas coordenadas determinan la dirección del movimiento.

Ejemplo:

Figura 1

En la figura 1 observamos un plano de referencia “x”, y un punto de origen fijo “O”.

Si la partícula roja se movió 2 unidades en sentido positivo, su nueva posición será x1=2y la partícula azul lo por el contrario, se movió en dirección en sentido negativo, por lo tanto su nueva posición será x2=-2.

Desplazamiento: Es el cambio de posición de la partícula. Y se define como la diferencia de la posición final menos la posición inicial. Es una cantidad vectorial.

Figura 2

Ejemplo. En la figura 2 observamos dos movimientos de la partícula, el primero hasta x1y posterior a este, hasta x2, por lo tanto, el desplazamiento que se realizó en ese movimiento es la diferencia entre ambas posiciones:

Ejemplo.