La cinemática estudia el movimiento sin importar qué lo provoque. Específicamente, en la cinemática de la partícula, al cuerpo en movimiento se le denomina “partícula” o cuerpo puntiforme, de tal forma que éste solo se puede mover, no se rompe ni se deforma. El movimiento siempre es un concepto relativo porque debe referirse a un sistema de referencia o referencial particular escogido por el observador. Para describir el estado de movimiento de un cuerpo es necesario establecer un marco de referencia, pues tanto el reposo como el movimiento tiene un carácter relativo.
Por ello, en este bloque identificarás los elementos que integran el concepto de cinemática de la partícula, distinguirás los factores relacionados con ella y analizarás los siguientes tipos de movimiento: movimiento rectilíneo que es cuando una partícula se mueve en línea recta; movimiento rectilíneo uniforme (tiene trayectoria recta, su velocidad es constante y su aceleración es nula) y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (con aceleración constante y tiene, en intervalos de tiempos iguales, cambios de velocidad e incrementos de rapidez iguales); movimiento relativo (es relativo al objeto al cual está referido); movimiento dependiente (está motivado por la relación de dependencia total que existe entre el movimiento de dos o más partículas) y movimiento curvilíneo (en que el movimiento del móvil describe una línea curva). También, profundizarás en las ecuaciones diferenciales del movimiento, en los componentes rectangulares de la velocidad y aceleración, así como, en los componentes tangenciales y normal de la aceleración.
Te invitamos a consultar los siguientes recursos para ampliar tu conocimiento acerca de la cinética de la partícula.
Comienza con la visualización del video “Física: Cinemática de una Partícula - Traful Utemvirtual”, en: https://youtu.be/AIxoqcXVHuA, donde se exponen los conceptos básicos iniciando con qué es lo que estudia la cinemática y las preguntas a las que responde. Además, se define qué es un sistema de referencia, el vector posición, la trayectoria, el desplazamiento, la rapidez media, la velocidad media, la velocidad instantánea, la aceleración, la aceleración instantánea.
Continúa con la revisión de las páginas 3-17 del documento “Capítulo I. Cinemática de la partícula”, en: https://dcb.ingenieria.unam.mx/, donde se explican los conceptos y elementos matemáticos básicos para la descripción del movimiento de una partícula en una dimensión y en tres dimensiones.
Amplía tu conocimiento con la lectura de las páginas 603-610, 616-621, 630-632, 641-650, 665-667, 682-685 del documento “Mecánica vectorial para ingenieros. Dinámica”, en: https://archive.org/details/MecanicaVectorialParaIngenierosDinamica9th, donde se desarrollan los temas correspondientes a la cinética de partículas comenzando con el movimiento rectilíneo, las ecuaciones diferenciales del movimiento y la determinación del movimiento de una partícula, el movimiento rectilíneo uniforme y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y el movimiento de varias partículas (en que se incluye el movimiento relativo de dos partículas y los movimientos dependientes), así como, la descripción de la solución gráfica de problemas de movimiento rectilíneo. Más adelante, se desarrollan los temas de movimiento curvilíneo de partículas (a partir de su vector de posición, velocidad y aceleración), las derivadas de funciones vectoriales, los componentes rectangulares de la velocidad y la aceleración, el movimiento relativo a un sistema de referencia en traslación y los componente tangencial y normal.
En los siguientes recursos observarás algunos casos prácticos en que se aplican los fundamentos que aprendiste previamente. Primero, visualiza el video “Movimiento Relativo de dos Partículas. Curso de Dinámica - Clase 6”, en: https://youtu.be/lLaNXP8_UqM, donde se explica cómo resolver un problema de movimiento relativo de dos partículas para determinar el tiempo, la altura que alcanza y la velocidad relativa.
Después, ve el video “Movimiento Dependiente entre dos partículas. Curso de Dinámica - Clase 7”, en: https://youtu.be/UcsgcbL7v80, donde se desarrolla un problema para determinar el movimiento de una masa dependiendo del movimiento articulado de otras dos partículas.
Finalmente, revisa las páginas 120-133 del documento “Cuadernillo de apuntes. Física 1”, en: http://www.tesoem.edu.mx/alumnos/cuadernillos/2009.012.pdf, donde se presentan una serie de problemas con su respectivo procedimiento de resolución donde se analiza el movimiento de cuerpos de gran tamaño que se consideran como partículas ya que sólo se toman en cuenta sus movimientos, depreciando cualquier rotación alrededor de su centro de masa.