Cinemática

 Cinemática 

Descubre el mundo del movimiento

¡Bienvenidos!
La cinemática es la parte de la física que estudia cómo se mueven los objetos, sin entrar en el porqué del movimiento. Aquí exploraremos conceptos como posición, velocidad, aceleración y trayectoria de forma interactiva.

En este blog aprenderás mediante:

• Experimentos fáciles para hacer en casa.

• Retos para poner a prueba tus habilidades.

I. Cinemática

Fuente: elaboración propia.

El estudio de la cinemática nos posibilita conocer como varia la posición de un objeto con respecto a un punto de referencia, es decir, con qué velocidad se desplaza en un intervalo de tiempo. Hacer la descripción del movimiento significa, disponer de instrumentos de medición que nos permitirán hacer mediciones, como es el caso de las cintas métricas, relojes y cámaras fotográficas.

Origen y definición de la cinemática 

Los primeros en intentar describir el movimiento fueron los astrónomos y los filósofos griegos. Hacia 1605, La idea aristotélica de que un objeto en movimiento debe estar impulsado por una fuerza continua fue demolida por Galileo Galilei que hizo sus famosos estudios del movimiento de caída libre y de esferas en planos inclinados a fin de comprender aspectos relevantes del mismo. La tendencia de las cosas a resistir cambios en su movimiento fue lo que Galileo llamó inercia. Newton refinó esta idea de Galileo, y formuló su primera ley:

Todo objeto continúa en su estado de reposo o de movimiento uniforme, a menos que sea obligado a cambiar ese estado por fuerzas que actúen sobre él.

A partir de esto podemos decir que con una partícula podemos analizar los movimientos que experimenta, durante  un desplazamiento de un punto a otro. La trayectoria o camino recorrido por una partícula, al pasar de una posición inicial a una final puede ser: recta o curva, resultando así los movimientos rectilíneos o curvilíneos, los cuales pueden ser uniformes o variados dependiendo si su velocidad permanece constante o no.

Elementos de la cinemática

Los elementos básicos de la cinemática son tres: espacio, tiempo y un móvil. El espacio se describe mediante la geometría euclidiana, el tiempo se considera único en cualquier región del universo, y un móvil puede ser un cuerpo u objeto cualquiera en movimiento.

Tipos de movimiento 

La cinemática clásica contempla los siguientes tipos de movimiento:

1. Movimiento rectilíneo uniforme
2. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Les invito a ver el siguiente video en donde nos explica de manera detallada y concreta que es la cinemática, y a su vez nos muestra ejemplos y explica cada uno de los conceptos básicos, como también de sus aplicaciones en el mundo actual.

Cinemática: Conceptos básicos 

Foro 1.

Consigna: en el apartado #1 de ''Origen y definición de la cinemática'' luego de observar el video de cinemática conceptos básicos realice un análisis crítico donde se explique en que se fundamenta la cinemática y su importancia.

Objetivo: Fortalecer la capacidad crítica y reflexiva del estudiante, valorando el objeto de estudio de la cinemática y relacionándolo con situaciones de la vida cotidiana.

Indicaciones: al terminar de ver el video, realice un resumen reflexivo donde se explique ¿Qué estudia la cinemática y por qué es importante en nuestra vida cotidiana? y participe en el foro.

Fecha de participación: el foro estará habilitado para su participación durante 7 días 19-26 de septiembre del 2025.

Para participar en el foro acceda a la dirección: https://fisicainteractivaydivertida.blogspot.com/p/foro-1.html 

Evaluación: 15 puntos, donde su participación tiene un valor de 5 puntos y su sustentación 10 puntos.

II. Movimiento rectilíneo uniforme 

El movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.) describe el desplazamiento de un objeto en una sola dirección, recorriendo distancias iguales en el mismo intervalo de tiempo, manteniendo en todo su movimiento una velocidad constante y sin aceleración. Recuerda que la velocidad es un vector, entonces, al ser constante, no varía ni su magnitud, ni su dirección de movimiento.

En el siguiente mapa conceptual, encontramos las principales características del movimiento, como también sus variables características y modelos matemáticos que lo describen.

Fuente: elaboración propia.

Experimento en casa

Título:  ¿Qué tan rápido se mueve?

Objetivo

Aprender a medir la velocidad de un objeto con la ayuda de tus padres y descubrir cómo influye la fuerza en el movimiento.

Materiales:

• Cinta métrica
• Cronómetro (puede ser del celular)
• Pelota
• Hoja y lápiz para registrar datos

Pasos:

1. Con ayuda de tu papá o mamá, mide una distancia de 3 metros y márcala en el suelo con cinta adhesiva o un objeto visible.

2. Asignar roles:

• Un familiar será el lanzador (hará rodar la pelota o empujará el carrito).
• Otro será el cronometrista.
• Tú puedes empezar como anotador de datos y luego intercambiar roles.

3. Haz rodar el objeto con poca fuerza, cronometra el tiempo y anótalo.

4. Repite el experimento, pero esta vez aplicando más fuerza.

5.  Con ayuda de tus padres, usa la fórmula:

 

Calcula la velocidad en cada prueba.

• ¿La velocidad cambió al aplicar más fuerza?
• ¿Qué pasaría si aumentamos la distancia?

Forma de entrega 

Elabora un documento de Word que contenga la siguiente información.

• Los valores de  velocidad, tiempo y distancia que obtuviste.
• Una foto o video del experimento.

Enviarlo vía  Classroom 

III. ¿Qué es la Gravedad?

Es un fenómeno de la naturaleza por el cual los cuerpos que poseen masa se atraen entre sí de manera recíproca, con mayor intensidad conforme más masivos sean dichos cuerpos. Isaac Newton, el científico inglés y matemático, de los siglos 17 y 18, fue la primera persona en proponer un modelo matemático que describe la atracción gravitacional entre los objetos. La característica esencial de la Ley de Gravedad Universal de Newton es que la fuerza de la gravedad entre dos objetos, es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la distancia que los separa. Esta relación es conocida como la relación de la "raíz cuadrada invertida". Es universal porque todos los objetos del universo se atraen entre sí de acuerdo a esta relación. 

Para ampliar la información, recomiendo revisar el siguiente slideshare, donde se explica detalladamente el concepto de gravedad y los modelos matemáticos que describen este fenómeno. 

Fuente de elaboración:. La gravedad de DeniseJavillo

IV. Caída libre de cuerpos 

Les adjunto el siguiente código QR que deseo escaneen, ya que contiene información muy valiosa e introductoria para el último apartado de este módulo, donde abordaremos caída libre de cuerpos.

Qr Code Generator

Visto lo anterior, podemos resaltar que en este tipo de movimiento no se tiene en cuenta la resistencia del aire. Y su aceleración dirigida hacia abajo, su magnitud depende del lugar en el que se encuentren.

Leyes fundamentales de la caída libre:

1. Todo cuerpo que cae libremente tiene una trayectoria vertical.
2. La caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente acelerado.
3. Todos los cuerpos caen con la misma aceleración.

A continuación, adjunto un documento que se encuentra en Calaméo, recomiento e invito a leer ya que se nos explica de manera concreta, y a su vez nos muestra y explica los modelos matemáticos en los que se fundamenta este movimiento. 

Caída Libre De Los Cuerpos

Fuente elaboración Denise Javillo. Publish at Calameo

Actividad interactiva  

La carrera de las caídas

Materiales:

• Una pelota de tenis

• Una hoja de papel

• Un cronómetro o celular

Pasos:

1. Papá o mamá sostiene la pelota en una mano y la hoja de papel en la otra, a la misma altura.

2. ¿Cuál creen que caerá primero?

3. Suelta los dos objetos al mismo tiempo y observa.

4. Ahora, arruga la hoja de papel hasta hacer una bola y repite la prueba.

Sube en los comentarios:

• ¿Qué pasó la primera vez?
• ¿Por qué crees que ambos caen igual de rápido cuando la hoja está arrugada?

Actividad de aprendizaje

Objetivos generales

• Realizar un análisis de manera crítica con el fin de construir y desarrollar la adquisición de nuevos conceptos.

Modalidad :Grupal (2 estudiantes)

Consigna: diseñar un mapa conceptual 

Material: cinemática

Forma de envío: Classroom 

Bibliografía

• Ortega, Manuel R. (1989-2006). Lecciones de Física (4 volúmenes). Monytex
• Serway, Raymond A.; Jewett, John W. (2004). Physics for Scientists and Engineers (en inglés) (6ª edición). Brooks/Cole. 
• Tipler, Paul A. (2000). Física para la ciencia y la tecnología (2 volúmenes). Barcelona: Ed. Reverté. 
• Halliday, David; Robert Resnick; Kenneth S. Krane (2001). Physics v. 1 (en inglés). Nueva York: John Wiley & Sons.
• Marion, Jerry B. (1996). Dinámica clásica de las partículas y sistemas. Barcelona: Ed. Reverté
• Pérez Montiel Hector.Física General. Editorial Publicaciones Cultural.
• Tippens Paul E. Física conceptos y aplicaciones. Editorial MC GRAW HILL.
•  Física conceptual. Paul Hewitt. Ed Addison Wesley