Cinemática

En Ingeniería y Ciencias Físico Matemáticas del IPN la cinemática incluye el movimiento en dos dimensiones, no solo en línea recta. Se espera que descompongas el movimiento en horizontal y vertical, y que reconozcas qué magnitud permanece constante en cada caso.

Qué debes dominar

• Movimiento rectilíneo: MRU y MRUA, con sus cuatro ecuaciones y la interpretación de gráficas.
• Caída libre y lanzamiento vertical: a = −g.
• Tiro parabólico: la velocidad horizontal es constante y la vertical, uniformemente acelerada.
• Movimiento circular uniforme: periodo, frecuencia, velocidad angular ω = 2π / T y aceleración centrípeta a = v² / r.
• Velocidad relativa: composición de velocidades, como una lancha en un río.

Ejemplo: un proyectil se lanza a 20 m/s con 30° sobre la horizontal. La componente vertical inicial es 10 m/s, el tiempo de vuelo es 2 · 10 / 9.8 ≈ 2.04 s y el alcance, v₀² · sen 60° / g = 400 · 0.866 / 9.8 ≈ 35.3 m. El alcance máximo, a igual velocidad, se logra con 45°, y dos ángulos complementarios (30° y 60°) dan el mismo alcance.

Cómo practicarlo

Con un lanzamiento del que se pide altura máxima, tiempo de vuelo o alcance; con preguntas conceptuales sobre qué componente cambia y cuál no; y con el movimiento circular, en que el reactivo pregunta por la dirección de la aceleración, que apunta al centro aunque la rapidez sea constante.

Errores comunes

• Pensar que la velocidad horizontal disminuye en el vuelo (sin fricción, no lo hace).
• Creer que en el punto más alto la aceleración es cero.
• Olvidar que 2π rad equivalen a una vuelta al pasar de rpm a rad/s.
• Aplicar v = v₀ + a · t sin separar los ejes.