Llevamos el vídeo realizado a la pagina de Tracker.
Establecemos el cuadro de inicio y el cuadro final, seleccionando la duración que se va a utilizar del vídeo de igual forma ubicamos la vara de calibración estableciéndole un valor de medida la cual sera nuestro patrón para el análisis del mismo.
En seguida ubicamos nuestro eje de coordenadas por el cual se observara la trayectoria del movimiento y de igual forma ubicamos la masa puntual quien sera la que nos muestre los puntos que recorre el objeto.
Luego de ubicar lo anteriormente nombrado, damos la opción "search" y con esto se iniciara el movimiento y podremos dar paso a obtener las gráficas solicitadas.
Finalmente cuando el objeto termine su recorrido obtendremos las gráficas que deseamos y las ubicamos seleccionando: Posición y Velocidad. Al realizar esto obtendremos el siguiente resultado:
ANÁLISIS DE GRÁFICAS MOVIMIENTO RECTILÍNEO
1. GRÁFICA DE POSICIÓN VS TIEMPO
En esta gráfica podemos analizar que el objeto presenta un movimiento uniforme, este lo obtenemos al conocer la pendiente de la recta (que es dada por la variación de la posición sobre la variación del tiempo) y su respectivo análisis, así obtendremos que esta es la velocidad y como podemos observar es constante a dicha trayectoria que recorre el objeto en este caso la pelota de tenis y a medida que esta desciende su posición va disminuyendo hasta llegar al piso.
2. GRÁFICA DE VELOCIDAD VS TIEMPO
En esta gráfica podemos analizar que el objeto presenta una velocidad en su mayoría de tiempo constante, dado porque la variación de la posición respecto al tiempo son uniformes, al observar que su movimiento es descendente su velocidad disminuye a medida que el tiempo aumenta, es por ello que se da una gráfica inclinada hacia abajo donde podemos analizar su desplazamiento que lo obtendremos hallando el área bajo la curva (que es dada por la variación de la velocidad multiplicado por la variación del tiempo) que registro el movimiento de pelota de tenis.
Un modo de describir y estudiar los movimientos es mediante gráficas que representan distancia-tiempo (distancia en función del tiempo), velocidad-tiempo (velocidad en función del tiempo) y aceleración-tiempo (aceleración en función del tiempo).
En cinemática del movimiento por describir y especificar la posición, la velocidad y la aceleración del cuerpo u objeto (partícula).
Posición:Es el lugar que ocupa un objeto ó cuerpo en el espacio (vector posición).
Desplazamiento: Es el cambio de posición de un cuerpo u objeto a través del espacio.
Velocidad:Es el cambio de posición de un cuerpo respecto al tiempo.
Velocidad instantánea: Cambio del desplazamiento de un cuerpo respecto al tiempo , es decir es considerado como:
Aceleración: Cambio de velocidad con respecto al tiempo.
Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)
Un movimiento rectilíneo uniforme sucede cuando un móvil sigue una trayectoria recta en la cual realiza desplazamientos iguales en tiempos iguales.
El movimiento rectilíneo uniforme es un tipo de movimiento en línea recta que se encuentra con frecuencia en las aplicaciones prácticas. Tomando en cuenta que en este movimiento, la aceleración ( a ) de la partícula es cero en relación al valor del tiempo ( t ). Como consecuencia, la velocidad ( v ) es constante, y la ecuación se transforma:
Obtendremos la coordenada de posición (x )al integrar esta ecuación. Al integrar definiremos a la integral mediante( x0 )el valor inicial de( x ), de la siguiente manera:
Esta ecuación se utilizara sólo si sabe que la velocidad de la partícula u objeto es constante.
Movimiento Rectilíneo Uniforme
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado
(MRUA)
Se tiene un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado cuando la velocidad experimenta cambios iguales en cada unidad de tiempo.
Se puede considerar un movimiento uniformemente acelerado cuando la aceleración es constante. En este, la aceleración ( a ) de un objeto es constante, y la ecuación se convierte en:
La velocidad ( v ) de la partícula se obtiene al integrar esta ecuación
donde v0 es la velocidad inicial. Al sustituir por v en (1), se escribe
Al denotar mediante ( x0 ) el valor inicial de ( x ) e integrarsese tiene
Esta ecuación es útil entre la coordenada de posición, la velocidad y el tiempo en el caso del movimiento uniformemente acelerado, al sustituir los valores de ( a ),( v0 ) , y ( x).
Movimiento Parabólico
Sucede cuando un objeto es lanzado con cierta inclinación respecto a la horizontal y bajo la acción de la fuerza de gravitacional, y la trayectoria se mantiene en el plano vertical y es parabólico.
El tiro parabólico es un ejemplo del movimiento realizado por un cuerpo en dos dimensiones o sobre un plano.
Además el tiro parabólico es la resultante de la suma vectorial de un movimiento horizontal uniforme y de un movimiento vertical rectilíneo uniformemente acelerado:
El tiro parabólico es de dos tipos:
Tiro parabólico de horizontal:
Tiro parabólico oblicuo
Un movimiento rectilíneo uniforme (MRU) en la dirección de ( x ).
Un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) en dirección de
Se caracteriza por la trayectoria o camino curvo que sigue un cuerpo al ser lanzado horizontalmente al vació.
Aquí el resultado que obtendremos de los dos movimientos serán independientes: un movimiento horizontal con velocidad constante y otro vertical, iniciando con una velocidad cero he ira aumentado en la misma proporción de otro cuerpo que se dejara caer del mismo punto en el mismo instante.
Se caracteriza por la trayectoria que sigue un cuerpo cuando es lanzado con una velocidad inicial que forma un ángulo con el eje horizontal.
El tiro parabólico se puede estudiar como la composición de dos movimientos:
Un movimiento rectilíneo uniforme (MRU) en la dirección de (x ).
Un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) en dirección de( y ).
Para estudiar el movimiento parabólico se tienen que tener en cuenta los siguientes datos:
La trayectoria que sigue el cuerpo
Alcance máximo
Altura máxima
Para un tiempo determinado, los valores de posición y velocidad.
Movimiento Circular
Un cuerpo describe un movimiento circular cuando gira alrededor de un punto fijo llamado eje de rotación.
Ejemplos claros son: las ruedas de un auto, los engranes de un reloj, poleas que nos permite levantar algún objeto pesado por medio de cuerdas, discos compactos (cd/rom, DVD), y también las hélices de un helicóptero.
El movimiento circular se efectúa en un mismo plano y es el movimiento más simple en dos dimensiones.
En el movimiento circular el origen del sistema de referencia se encuentra en el centro de la trayectoria circular. Aquí los factores intervienen son: el desplazamiento, el tiempo, la velocidad y la aceleración. Aclarando que las trayectorias de éstas son circunferencias concéntricas de longitud de diferente y de radio igual a la distancia entre el objeto o la partícula considerado(a) y el eje de rotación.
Debido a esto introduciré los conceptos de ángulo y radian:
Ángulo: Es la abertura comprendida entre dos radios, que limitan un arco de circunferencia.
Radian:Es el ángulo centralal que corresponde un arco de longitud igual al radio.
La cinemática es una rama de la física dedicada al estudio del movimiento de los cuerpos en el espacio, sin atender a las causas que lo producen (lo que llamamos fuerzas). Por tanto la cinemática sólo estudia el movimiento en sí, a diferencia de la dinámica que estudia las interacciones que lo producen. El Análisis Vectorial es la herramienta matemática más adecuada para ellos.
La magnitud vectorial de la Cinemática fundamental es el "desplazamiento" Δs, que experimenta un cuerpo durante un lapso Δt. Como el desplazamiento es un vector, por consiguiente, sigue la ley del paralelogramo, o la ley de suma vectorial. Así si un cuerpo realiza un desplazamiento "consecutivo" o "al mismo tiempo" dos desplazamientos 'a' y 'b', nos da un deslazamiento igual a la suma vectorial de 'a'+'b' como un solo desplazamiento.
Dos movimientos al mismo tiempo entran principalmente, cuando un cuerpo se mueve respecto a un sistema de referencia y ese sistema de referencia se mueve relativamente a otro sistema de referencia.
CONCEPTOS DE CINEMÁTICA
Modelo físico: Para estudiar la realidad, los físicos se sirven de 'modelos' que, con cierta aproximación y en determinadas condiciones, corresponden con ella. Se usan para realizar cálculos teóricos. Así, puede modelizarse un balón con una esfera para, por ejemplo, calcular su volumen con cierta aproximación conociendo su radio aproximado, aunque no es exactos.
Punto: Es un modelo físico. Se refiere a un elemento de volumen despreciable (se considerará sin volumen) situado en el espacio (en 3D. Busca 'espacio euclidiano' para más detalles).
Posición: Llamamos posición de un punto a su localización con respecto a un sistema de referencia (lo que en física se llama 'observador').
Sistema de referencia: Es aquel sistema coordenado con respecto al cual se da la posición de los puntos y el tiempo (a determinadas velocidades el tiempo cambia, buscad la paradoja de los gemelos). Profundizaremos más en este tema cuando se aborde el de Movimiento relativo.
Tiempo: Por nuestro lenguaje parece complicado de definir. Los griegos dieron una solución que, por ahora, nos puede valer. Llamamos tiempo al continuo transcurrido entre dos instantes.
Partícula puntual: Es un modelo físico. Se refiere a un elemento de tamaño diferencial (muy pequeño) y masa concentrada en su posición.
Sólido rígidoEs otro modelo físico. Puede definirse de varias formas. La más usada es la que lo hace como un cuerpo cuyas distancias entre partículas permanecen constantes con el tiempo. Aunque ésto no ocurre en la realidad, para esfuerzos moderados una mesa seguirá siendo rígida, pero un globo puede no responder a éste modelo.
