Cinemática y Dinámica

En el temario de Física del IPN para el área de Ciencias Médico Biológicas (CMB), cinemática y dinámica se estudian juntas, y con razón: primero se describe el movimiento y después se explica con fuerzas. Este es el tema con más peso numérico de la parte mecánica, y en él se concentran los problemas de varios pasos en los que hay que decidir qué ecuación usar. Si te preparas para CMB, aquí hay que ser ágil con el álgebra básica y con el despeje de variables.

Qué debes dominar

• Movimiento rectilíneo uniforme y acelerado: las ecuaciones v = v₀ + a·t, d = v₀·t + ½·a·t² y v² = v₀² + 2·a·d.
• Caída libre y tiro vertical: a = 9.8 m/s² hacia abajo y cómo se combinan los signos.
• Tiro horizontal y parabólico: la independencia de las componentes horizontal y vertical.
• Leyes de Newton: inercia, F = m·a y acción-reacción, con diagramas de cuerpo libre.
• Fricción y plano inclinado: f = μ·N y la descomposición del peso.

Cómo practicarlo

Los problemas combinan ambas partes: un bloque de 4 kg se empuja con 20 N y sufre una fricción de 8 N, de modo que la fuerza neta es 12 N y la aceleración es 12 ÷ 4 = 3 m/s²; a partir del reposo, tras 5 s su velocidad es 15 m/s y ha recorrido 37.5 m. Otros reactivos piden el tiempo de caída de un objeto desde cierta altura, la velocidad de impacto o el alcance de un lanzamiento horizontal. En lo conceptual aparecen la tercera ley (por qué un cohete avanza) y la distinción entre masa y peso.

Errores comunes

• Usar la fuerza aplicada y no la neta en F = m·a.
• Olvidar el signo de la aceleración al frenar o al lanzar hacia arriba.
• Suponer que un objeto lanzado horizontalmente cae más despacio que uno que se suelta.
• Calcular la normal como el peso en un plano inclinado, cuando vale m·g·cos θ.