Cinemática

Curso completo · 50 problemas resueltos

Cinemática desde cero

Una colección completa para estudiar cinemática con problemas resueltos paso a paso: MRU, MRUA, encuentros y alcances, frenado, caída libre, lanzamiento vertical, composición de movimientos, tiro parabólico, movimiento circular y cinemática con derivadas e integrales.

50 problemas de cinemática resueltos paso a paso por Matemáticas con Juan
Clase completa de Cinemática con 50 problemas resueltos paso a paso.

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Cómo estudiar esta clase

La cinemática se entiende mejor cuando primero se identifica el tipo de movimiento y después se eligen las ecuaciones adecuadas. En cada problema conviene fijar el sistema de referencia, anotar los datos con sus unidades, decidir qué magnitudes permanecen constantes y comprobar al final si el resultado tiene sentido físico.

Idea central: antes de sustituir números, decide si el movimiento es uniforme, acelerado, vertical, parabólico o circular. Esa clasificación suele indicar inmediatamente qué relaciones cinemáticas necesitas.

Bloques del curso

A

Movimiento rectilíneo uniforme

Problemas 1–5. Velocidad constante, encuentros, alcances y composición de velocidades.

B

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

Problemas 6–15. Aceleración constante, frenado, reacción, alcance y movimientos por etapas.

C

Movimiento vertical y problemas en una dimensión

Problemas 16–25. Caída libre, lanzamiento vertical, encuentros y movimiento relativo.

D

Movimiento en dos dimensiones y tiro parabólico

Problemas 26–33. Ríos, tiro horizontal, composición de movimientos y proyectiles.

E

Movimiento circular

Problemas 34–44. Radianes, MCU, MCUA, velocidad angular y aceleraciones normal y tangencial.

F

Cinemática con derivadas e integrales

Problemas 45–50. Posición, velocidad y aceleración lineal y angular mediante cálculo.

Fórmulas esenciales

MRU

\(x=x_0+vt\)

Velocidad media

\(v=\dfrac{\Delta x}{\Delta t}\)

MRUA: velocidad

\(v=v_0+at\)

MRUA: posición

\(x=x_0+v_0t+\tfrac12 at^2\)

MRUA sin tiempo

\(v^2=v_0^2+2a\Delta x\)

Movimiento vertical

\(y=y_0+v_0t-\tfrac12 gt^2\)

Componentes del lanzamiento

\(v_{0x}=v_0\cos\theta\), \(v_{0y}=v_0\sin\theta\)

Tiro parabólico

\(x=v_{0x}t\), \(y=y_0+v_{0y}t-\tfrac12gt^2\)

Velocidad angular

\(\omega=\dfrac{\Delta\theta}{\Delta t}\)

Rapidez lineal

\(v=\omega r\)

Aceleración centrípeta

\(a_n=\dfrac{v^2}{r}=\omega^2r\)

Aceleración tangencial

\(a_t=\alpha r\)

Derivadas

\(v=\dfrac{dx}{dt}\), \(a=\dfrac{dv}{dt}\)

Cinemática angular

\(\omega=\dfrac{d\theta}{dt}\), \(\alpha=\dfrac{d\omega}{dt}\)

De velocidad a posición

\(x(t)=\int v(t)\,dt+C\)

De aceleración a velocidad

\(v(t)=\int a(t)\,dt+C\)

Índice de los 50 problemas

Cada problema incluye una descripción breve, palabras clave y un enlace directo al momento del vídeo en el que comienza su resolución.

Bloque A · Movimiento rectilíneo uniforme

MRU: velocidad necesaria

Calcular la velocidad constante a partir de la distancia recorrida y el tiempo empleado.

MRUvelocidaddistancia y tiempo

MRU: distancia recorrida

Calcular la distancia recorrida conociendo la velocidad constante y el tiempo.

MRUdistanciavelocidad constante

Composición de velocidades: avión con viento

Calcular la velocidad respecto al suelo y el tiempo de viaje de un avión con viento de cola.

composición de velocidadesaviónvelocidad relativa

Encuentro en MRU

Calcular el tiempo de encuentro y la distancia recorrida por dos automóviles que se aproximan.

MRUencuentromovimiento relativo

Alcance en MRU

Calcular el tiempo y la posición de alcance cuando un automóvil sale después que otro.

MRUalcancetiempo de alcance
Bloque B · Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

MRUA desde el reposo

Calcular la velocidad final y la distancia recorrida con aceleración constante.

MRUAaceleraciónvelocidad final

MRUA con velocidad inicial

Calcular la velocidad final y la distancia recorrida por una motocicleta acelerada.

MRUAvelocidad inicialdistancia

MRUA: aceleración y tiempo

Determinar la aceleración y el tiempo de un tren a partir de velocidades y distancia.

MRUAaceleracióntiempo

MRUA: ciclista acelerado

Calcular la velocidad final y el tiempo a partir de una aceleración y una distancia.

MRUAciclistavelocidad final

Gráfica velocidad-tiempo

Obtener aceleración y desplazamiento a partir de una gráfica v-t.

gráfica v-taceleracióndesplazamiento

Frenado en MRUA

Calcular el tiempo de detención y la distancia de frenado de un automóvil.

frenadoMRUAdistancia de frenado

MRUA con aceleración negativa

Distinguir velocidad, desplazamiento y distancia total cuando cambia el sentido del movimiento.

MRUAaceleración negativadistancia total

Tiempo de reacción y frenado

Calcular distancia de reacción, distancia de frenado y decidir si se evita un obstáculo.

tiempo de reacciónfrenadoseguridad vial

Alcance entre MRU y MRUA

Calcular tiempo y distancia de alcance entre un móvil uniforme y otro acelerado.

MRU y MRUAalcanceecuaciones de posición

Movimiento por etapas

Calcular el tiempo total y la distancia total en un movimiento con varias fases.

movimiento por etapasMRUAdistancia total
Bloque C · Movimiento vertical y problemas en una dimensión

Caída libre: tiempo e impacto

Calcular el tiempo de caída y la velocidad de impacto desde una altura conocida.

caída libretiempo de caídavelocidad de impacto

Caída libre: altura e impacto

Calcular la altura de caída y la velocidad de impacto a partir del tiempo.

caída librealturavelocidad de impacto

Caída libre: altura desde la velocidad final

Calcular el tiempo de caída y la altura a partir de la velocidad de impacto.

caída librealturavelocidad final

Lanzamiento vertical hacia abajo

Calcular el tiempo hasta el suelo y la velocidad de impacto con velocidad inicial hacia abajo.

lanzamiento verticalhacia abajoimpacto

Lanzamiento vertical hacia arriba

Calcular tiempo de subida, altura máxima y tiempo total de vuelo.

lanzamiento verticalaltura máximatiempo de vuelo

Velocidad inicial para alcanzar una altura

Determinar la velocidad inicial necesaria para alcanzar una altura máxima dada.

lanzamiento verticalvelocidad inicialaltura máxima

Lanzamiento desde una terraza

Calcular altura máxima, tiempo hasta el suelo y velocidad de impacto desde una altura inicial.

lanzamiento verticalterrazavelocidad de impacto

Paso por una altura determinada

Determinar en qué instantes se alcanza una altura dada y la velocidad en cada paso.

lanzamiento verticalecuación cuadráticavelocidad

Encuentro vertical de dos objetos

Calcular cuándo y a qué altura se encuentran dos móviles en movimiento vertical.

encuentro verticalcaída librelanzamiento vertical

El pájaro entre dos trenes

Calcular la distancia total recorrida por un pájaro mientras dos trenes se aproximan.

movimiento relativotrenesdistancia total
Bloque D · Movimiento en dos dimensiones y tiro parabólico

Composición de movimientos en un río

Calcular la distancia real recorrida por una lancha que atraviesa un río con deriva.

composición de movimientosríolancha

Cruce de río con corriente

Calcular el tiempo de cruce y el arrastre aguas abajo de una barca.

ríocorrientetiempo de cruce

Tiro horizontal desde un avión

Calcular a qué distancia horizontal del blanco debe soltarse un objeto desde un avión.

tiro horizontalaviónalcance horizontal

Tiro horizontal desde una mesa

Calcular la rapidez horizontal inicial de una canica que cae desde una mesa.

tiro horizontalcanicarapidez inicial

Tiro parabólico: posición a los 3 s

Determinar las coordenadas de un proyectil un tiempo después del lanzamiento.

tiro parabólicocoordenadascomponentes

Tiro parabólico: altura máxima y alcance

Calcular la altura máxima y el alcance horizontal de un proyectil.

tiro parabólicoaltura máximaalcance

Tiro parabólico: rapidez inicial

Determinar la rapidez inicial de un balón a partir del ángulo y el alcance.

tiro parabólicorapidez inicialfútbol

Tiro parabólico: dos ángulos de alcance

Calcular los dos ángulos que permiten alcanzar un mismo blanco.

tiro parabólicoángulosalcance
Bloque E · Movimiento circular

Longitud de arco

Calcular la longitud de un arco a partir del radio y el ángulo girado.

movimiento circularlongitud de arcoradianes

Rueda de bicicleta: rapidez lineal

Relacionar velocidad angular y rapidez lineal en un punto del borde de una rueda.

movimiento circularruedav=ωr

MCU: velocidad angular y periodo

Convertir revoluciones por minuto en velocidad angular y calcular el periodo.

MCUvelocidad angularperiodo

MCU: vueltas, periodo y frecuencia

Calcular distancia recorrida, número de vueltas, periodo y frecuencia en una noria.

MCUfrecuencianoria

Transmisión por cadena

Relacionar dos ruedas unidas por una cadena y calcular el número de revoluciones.

transmisiónruedasrevoluciones

Aceleración centrípeta en una curva

Calcular la aceleración normal o centrípeta de un automóvil en una curva.

aceleración centrípetacurvamovimiento circular

Rotación de la Tierra a 45° de latitud

Calcular la rapidez lineal y la aceleración normal debidas a la rotación terrestre.

rotación terrestrelatitudaceleración normal

MCUA: aceleración tangencial

Calcular la aceleración tangencial de un punto del borde de un disco.

MCUAaceleración tangencialdisco

MCUA: velocidad angular y revoluciones

Calcular la velocidad angular y el número de vueltas de un disco acelerado.

MCUAvelocidad angularrevoluciones

Frenado angular

Calcular el tiempo hasta detenerse y las revoluciones completadas durante la desaceleración.

MCUAfrenado angularrevoluciones

Aceleración angular de un tocadiscos

Calcular la aceleración angular al aumentar la velocidad de giro desde el reposo.

MCUAaceleración angulartocadiscos
Bloque F · Cinemática con derivadas e integrales

Derivadas: de x(t) a v(t) y a(t)

Obtener velocidad y aceleración derivando la función de posición.

derivadasposiciónvelocidad y aceleración

Integrales: de v(t) a x(t)

Obtener la función de posición integrando la velocidad y usando la condición inicial.

integralesvelocidadposición

Integrales: de a(t) a v(t) y x(t)

Integrar la aceleración para hallar velocidad y posición con condiciones iniciales.

integralesaceleracióncondiciones iniciales

De la velocidad angular a la posición angular

Integrar ω(t)=2t+1 para obtener θ(t) y la posición angular en t=3 s.

cinemática angularintegralesposición angular

De la aceleración angular al movimiento completo

Integrar α(t)=6t para obtener ω(t), θ(t) y sus valores en t=2 s.

aceleración angularintegralesmovimiento circular

Derivadas en el movimiento circular

A partir de θ(t), calcular ω, α, rapidez lineal y aceleraciones tangencial y normal.

derivadasmovimiento circularaceleraciones

Preguntas frecuentes

¿Desde qué nivel empieza la clase?

Empieza por MRU y relaciones básicas entre distancia, velocidad y tiempo. Después avanza hacia MRUA, caída libre, tiro parabólico, movimiento circular y cálculo diferencial e integral.

¿Qué diferencia hay entre MRU y MRUA?

En MRU la velocidad permanece constante y la aceleración es cero. En MRUA la aceleración es constante y la velocidad cambia linealmente con el tiempo.

¿También se trabaja tiro parabólico?

Sí. Hay problemas de tiro horizontal y tiro parabólico con coordenadas, altura máxima, alcance y ángulos de lanzamiento.

¿Hay problemas de movimiento circular?

Sí. Se trabajan radianes, velocidad angular, periodo, frecuencia, aceleración centrípeta, aceleración tangencial y movimiento angular acelerado.

¿Se usan derivadas e integrales?

Sí. Los últimos problemas muestran cómo obtener velocidad y aceleración derivando, y cómo recuperar velocidad y posición integrando.

¿Puedo ir directamente a un problema concreto?

Sí. En el índice cada problema tiene su tiempo enlazado al momento exacto de la clase completa en YouTube.

Estos 50 problemas están resueltos en vídeo

Puedes seguir la clase completa en YouTube y utilizar esta página como índice de estudio, visor del PDF y acceso directo a cada problema.