1. Un automóvil viaja a una velocidad de 20 m/s por una avenida y una moto viaja a 14 m/s en contravía; los dos se aproximan al mismo tiempo al semáforo que se encuentra dañado. La moto y el automóvil siguen su camino estrellándose de tal manera que la moto queda incrustada en el carro. ¿Cuál es la magnitud y dirección de la velocidad con la que se mueven después del choque? La masa del automóvil es seis (6) veces la masa de la moto.
Respuestas
Respuesta:
La cinemática es la rama de la mecánica que estudia la geometría del movimiento. Usa las magnitudes fundamentales longitud, en forma de camino recorrido, de posición y de desplazamiento, con el tiempo como parámetro. La
magnitud física masa no interviene en esta descripción. Además surgen como
magnitudes físicas derivadas los conceptos de velocidad y aceleración.
Para conocer el movimiento del objeto es necesario hacerlo respecto a un sistema de referencia, donde se ubica un observador en el origen del sistema de
referencia, que es quien hace la descripción. Para un objeto que se mueve, se
pueden distinguir al menos tres tipos de movimientos diferentes: traslación a
lo largo de alguna dirección variable pero definida, rotación del cuerpo alrededor de algún eje y vibración. Generalmente el movimiento de traslación en
el espacio está acompañado de rotación y de vibración del cuerpo, lo que hace
que su descripción sea muy compleja. Por esto, se considera un estudio con
simplificaciones y aproximaciones, en el cual se propone un modelo simple
para estudiar cada movimiento en forma separada,. La primera aproximación
es considerar al cuerpo como una partícula, la segunda es considerar sólo el
movimiento de traslación, una tercera aproximación es considerar el movimiento en una sola dirección.
2.1 DEFINICIONES.
Antes de hacer la descripción del movimiento, es necesario definir algunos
conceptos y variables físicas que se usarán en este curso.
Cinemática: describe el movimiento de los cuerpos en el universo, sin considerar las causas que lo producen.
Movimiento: es el cambio continuo de la posición de un objeto en el transcurso del tiempo.
Partícula: el concepto intuitivo que tenemos de partícula corresponde al de un
objeto muy pequeño que puede tener forma, color, masa, etc., como por ejemplo un grano de arena. El concepto físico abstracto es una idealización de un
objeto considerado como un punto matemático sin dimensiones, que tendrá
sólo posición, masa y movimiento de traslación.