La cinemática es el estudio del movimiento sin considerar las fuerzas. Las cuatro ecuaciones SUVAT (nombradas por las variables que utilizan) permiten resolver cualquier incógnita cuando se conocen tres de las cinco variables: desplazamiento (s), velocidad inicial (u), velocidad final (v), aceleración (a) y tiempo (t).
Las Cuatro Ecuaciones SUVAT
v = u + at
s = ut + ½at²
v² = u² + 2as
s = ½(u + v)t
Definición de Variables
- s = desplazamiento (m)
- u = velocidad inicial (m/s)
- v = velocidad final (m/s)
- a = aceleración (m/s²)
- t = tiempo (s)
Ejemplo Paso a Paso: Caída Libre
Una pelota se deja caer desde el reposo (u = 0) desde un edificio de 45 m. ¿Cuánto tiempo tarda en llegar al suelo y cuál es la velocidad de impacto? (g = 9,81 m/s²)
Encontrar el tiempo: s = ut + ½at² 45 = 0 + ½ × 9,81 × t² t² = 45 / 4,905 = 9,17 t = 3,03 segundos
Encontrar la velocidad de impacto: v = u + at v = 0 + 9,81 × 3,03 = 29,7 m/s (unos 66 mph)
Ejemplo de Distancia de Frenado
Auto a 60 mph (26,8 m/s) frena con desaceleración de −7,5 m/s²:
v² = u² + 2as → 0 = 26,8² + 2(−7,5)s s = 26,8² / (2 × 7,5) = 718,24 / 15 = 47,9 metros (unos 157 pies)
Velocidad Media vs. Instantánea
Velocidad media = desplazamiento total / tiempo total (cubre todo el recorrido) Velocidad instantánea = velocidad en un momento específico (lo que muestra el velocímetro)
Use nuestra calculadora de cinemática para resolver cualquier variable SUVAT.