Cinemática y conceptos básicos

La cinemática es una rama fundamental de la física que se encarga de estudiar el movimiento de los objetos sin considerar las fuerzas que lo generan. A través de conceptos como posición, velocidad y aceleración, la cinemática permite describir y analizar los desplazamientos y trayectorias de los cuerpos en función del tiempo y el espacio. Mediante ecuaciones y gráficas, se pueden determinar características clave del movimiento, como la velocidad instantánea, la aceleración media y la distancia recorrida. La cinemática es una herramienta esencial para comprender y predecir el comportamiento de los objetos en el ámbito físico y tiene aplicaciones tanto en la vida cotidiana como en disciplinas científicas más avanzadas.

Cuando decimos que que un cuerpo se encuentra en movimiento, interpretamos que su posición esta variando respecto a un punto de referencia, A este punto también se le da el nombre de marco de referencia y constituye el lugar, sitio o espacio, a partir del cual se determina si un cuerpo esta en reposo o en movimiento.

Sistema de referencia inerciales y no inerciales

Los sistemas de referencia inerciales son aquellos en los cuales no hay aceleración, en estos sistemas se considera de manera practica que se encuentran en reposo o bien, que se mueven en linea recta a velocidad constante, es decir, en movimiento rectilíneo uniforme, con respecto a otro cuerpo físico o sistema que se encuentre en reposo o que se mueva con una velocidad lineal constante. Los sistemas de referencias son no inerciales si varían su velocidad con respecto al tiempo, es decir, si experimentan una aceleración, cabe destacar que en estos sistemas no se cumplen las leyes de Newton. De esta manera, si se tiene un sistema A de referencia inercial, un sistema B sera no inercial cuando realice un movimiento acelerado con respecto al sistema A.

Trayectoria, distancia y desplazamiento

En ocasiones las personas tienden a confundir estos conceptos pero debemos aclarar que no son lo mismo.
La trayectoria se conoce cuando un objeto se mueve ocupa diferentes posiciones sucesivas mientras transcurre el tiempo es decir que durante su movimiento describe cualquier tipo de linea.
La distancia es la medida de la trayectoria. Es una magnitud escalar ya que solo interesa saber cual es la magnitud de la longitud recorrida.
El desplazamiento es una magnitud vectorial pues corresponde a una distancia medida en una dirección particular entre dos puntos, el de partida y el de llegada (Figura 1).

Rapidez y velocidad

La velocidad y la rapidez generalmente se usan como sinónimos en forma equivocada. La rapidez se define como la distancia recorrida por unidad de tiempo y es una magnitud escalar que solo depende de un número y su respectiva unidad de medida, de define en función de la distancia que recorre el objeto (Figura 2).

La velocidad indica que tan rápido se movió un objeto y hacia donde es decir se define como la posición con respecto al tiempo debido a esto se considera una magnitud vectorial (Figura 2).