Cinemàtica

És la part de la física que estudia el moviment sense tenir en compte les causes que el produeixen.

Per estudiar el moviment es fan servir cintes mètriques, que mesuren canvis en la posició a un sistema de referència, i rellotges mesuren canvis en el temps. Si s'observa un objecte que, respecte a un sistema de referència, canvia la seva posició a mesura que va passant el temps, es diu que aquest objecte té moviment.

Si un objecte, en engegar el cronòmetre, t_o = 0, es troba en una posició x_o respecte a un origen de coordenades, i si a l'instant t es troba; en una posició x, es diu que l'objecte ha experimentat un desplaçament en un interval de temps .

El desplaçament i l'increment de temps es poden escriure, respectivament, de la manera següent:

Per passar d'una unitat a una altra és convenient fer servir factors de conversió, ja que són una eina molt útil.

A partir d'aquí, es pot definir la velocitat mitjana:

La unitat de velocitat en el sistema internacional és el metre per segon (m/s).

Es pot definir la velocitat instantània com la velocitat que té el mòbil en un instant de temps.

No s'ha de confondre la velocitat mitjana amb el concepte que, de manera intuïtiva, es té d'aquesta i que es calcula dividint la distància total recorreguda pel mòbil pel temps que ha trigat. A física, aquest concepte correspon a la rapidesa mitjana o també celeritat mitjana.

MOVIMENT RECTILINI I UNIFORME (MRU)

Es diu que un mòbil té aquest moviment quan la seva trajectòria és una línia recta i la seva velocitat és constant.

La velocitat mitjana i la instantània coincideixen.

Cal establir un conveni de signes per resoldre problemes. Si el mòbil va d'esquerra a dreta, la velocitat és positiva; si va de dreta a esquerra, la velocitat és negativa.

Equació de moviment

Si es treuen denominadors a l'equació de la velocitat:

x - x_o = v ( t - t_o)

que és l'equació de la posició en funció del temps. Aquesta equació s'anomena equació de moviment.Si es donen valors a t s'obtenen valors de x.

Gràfiques del MRU

Es poden representar le velocitat i la posició en funció del temps, velocitat-temps i posició-temps, posant els valors de temps sempre a l'eix de les abscisses. Als gràfics següents, s'ha considerat temps inicial t₀ = 0 i posició inicial x₀ = 0.

Saps a quina velocitat va la gent mentre passeja, un avió en ple vol, la Terra girant al voltant del seu eix, un tren d'alta velocitat (TAV), un cotxe circulant per una autopista i un lleopard en plena cacera?

Arrossega els valors de les velocitats en m/s i en km/h cap a la casella corresponent.

Autors: Jordi Carvajal i Joan Aragonés