Manual conciso de física

La fórmula describe el movimiento de un cuerpo a velocidad constante. v es la velocidad, igual a la relación entre la trayectoria S y el tiempo t transcurrido. La coordenada x cambia uniformemente, dependiendo de la posición inicial x₀ y la velocidad v.

La fórmula muestra la distancia recorrida por un cuerpo en el tiempo t. Esto se puede calcular como la diferencia entre las coordenadas final e inicial (x − x₀), o como el producto de la velocidad constante v y el tiempo de movimiento. Solo es aplicable para movimiento uniforme.

La aceleración a muestra cuán rápidamente cambia la velocidad de un cuerpo durante un período de tiempo. Si el cuerpo acelera o desacelera uniformemente, el cambio de velocidad (Δv) se divide por el intervalo de tiempo (Δt), dando la aceleración en m/s².

La fórmula refleja el cambio de velocidad v de un cuerpo a lo largo del tiempo. La velocidad inicial v₀ aumenta (o disminuye) por la cantidad de aceleración a, multiplicada por el tiempo t. El signo ± depende de si el cuerpo está acelerando o desacelerando.

Esta fórmula determina la posición x de un cuerpo en un momento dado cuando se mueve con aceleración constante. Los términos describen: la coordenada inicial x₀, la contribución de la velocidad inicial v₀·t, y la contribución de la aceleración, proporcional al cuadrado del tiempo. Es aplicable en ausencia de resistencia y con aceleración constante.

Esta fórmula describe la velocidad de un cuerpo durante la caída libre, comenzando con una velocidad inicial v₀, teniendo en cuenta la aceleración de la gravedad g y el tiempo t. El signo ± depende de la dirección del movimiento: hacia arriba o hacia abajo.

La fórmula describe cómo cambia la altura de un cuerpo durante el movimiento vertical. El primer término es la contribución de la velocidad vertical inicial, el segundo es la influencia de la aceleración gravitatoria. El signo ± depende de la dirección del movimiento: hacia arriba (altura disminuyendo con el tiempo) o hacia abajo (altura aumentando con respecto al inicio).

La fórmula permite calcular la velocidad v de un cuerpo sin indicar explícitamente el tiempo, a través de su velocidad inicial v₀ y la altura de desplazamiento h. Esto es conveniente cuando se conoce la altura de caída pero no el tiempo. El signo ± depende de la dirección: aceleración hacia el suelo o desaceleración al subir.

La velocidad inicial v₀ de un cuerpo lanzado en un ángulo α se descompone en dos componentes: horizontal v₀ₓ y vertical v₀ᵧ. Esto permite tratar el movimiento de forma independiente a lo largo de los ejes X e Y, simplificando los cálculos de la trayectoria y el tiempo de vuelo.

La fórmula describe la distancia horizontal recorrida durante el movimiento del cuerpo. Dado que no hay aceleración a lo largo del eje X, el movimiento es uniforme, y la trayectoria se calcula usando la fórmula clásica: velocidad multiplicada por tiempo.

Esta fórmula determina la posición del cuerpo en un momento dado después del lanzamiento. La primera parte es el ascenso inercial debido al impulso inicial, la segunda es el descenso debido a la gravedad. Juntas, describen la trayectoria parabólica.

Esta fórmula muestra cuánto tiempo ascenderá un cuerpo hasta alcanzar su altura máxima. En este punto, la velocidad vertical se vuelve cero. Cuanto mayor sea la velocidad vertical inicial, más largo será el ascenso.

La altura máxima de vuelo se alcanza cuando la velocidad vertical se vuelve cero. Depende de la velocidad vertical inicial y la aceleración de la gravedad. La segunda versión de la fórmula muestra la dependencia del impulso inicial total y el ángulo de lanzamiento.

Esta fórmula muestra qué tan lejos del punto de lanzamiento aterrizará el cuerpo. Depende de la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento y la fuerza gravitatoria. El seno del doble del ángulo determina el ángulo óptimo para el alcance máximo: 45°, siendo todo lo demás igual.

La frecuencia ν es el número de revoluciones por segundo, inversamente proporcional al período T de una revolución. La fórmula del arco S muestra la trayectoria recorrida por un cuerpo en rotación como el producto del ángulo de rotación Δφ (en radianes) y el radio del círculo R.

El desplazamiento angular Δφ muestra el ángulo que ha girado un cuerpo durante el movimiento circular. Es la diferencia entre los valores de los ángulos final e inicial, medidos en radianes.

La velocidad angular ω mide la rapidez con la que un cuerpo gira alrededor de un eje. Muestra cuántos radianes gira el cuerpo por unidad de tiempo. Las tres formas son equivalentes y revelan la relación entre el desplazamiento angular, el período y la frecuencia de rotación.

La velocidad lineal v muestra la rapidez con la que un cuerpo se mueve a lo largo de una trayectoria circular. Se puede expresar mediante la distancia en función del tiempo, mediante el desplazamiento angular o directamente mediante la velocidad angular y el radio. La fórmula combina movimientos de rotación y traslación.

La aceleración centrípeta se dirige hacia el centro de rotación y es necesaria para mantener el movimiento a lo largo de una trayectoria circular. Depende del cuadrado de la velocidad (lineal o angular) y es inversamente proporcional al radio.

La aceleración angular ε describe la rapidez con la que cambia la velocidad angular de un cuerpo en rotación. Es análoga a la aceleración lineal, pero en el contexto del movimiento de rotación, y depende del cambio de velocidad angular en un intervalo de tiempo específico.

La aceleración tangencial aτ es responsable del cambio en la velocidad lineal de un cuerpo que se mueve en círculo. Ocurre cuando la velocidad angular cambia con el tiempo (hay una aceleración angular ε). Esta aceleración actúa a lo largo de la tangente a la trayectoria.