Cinemática: posición, velocidad, aceleración

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¿Qué es?

Describir el movimiento sin sus causas: la velocidad es la derivada de la posición y la aceleración, la derivada de la velocidad. Robots, drones, cámaras y personajes de videojuego planifican y siguen trayectorias con estas derivadas.

Fórmulas

v(t)=x˙(t),a(t)=x¨(t),x(t)=x0+∫0tv(s) dsv(t) = \dot x(t), \qquad a(t) = \ddot x(t), \qquad x(t) = x_0 + \int_0^t v(s)\,\dd s
x(t)=x0+(x1−x0)(10τ3−15τ4+6τ5),τ=t/Tx(t) = x_0 + (x_1 - x_0)\big(10\tau^3 - 15\tau^4 + 6\tau^5\big), \quad \tau = t/T
movimiento punto a punto de mínimo tirón (velocidad y aceleración nulas en los extremos)

¿Por qué importa?

Las trayectorias suaves (velocidad, aceleración y tirón acotados) protegen motores, pasajeros y grabaciones.

Las matemáticas que hay detrás

  • Derivada★★★★★fundamental

    La velocidad es la derivada de la posición y la aceleración, la derivada de la velocidad.

  • Derivadas de orden superior★★★★★fundamental

    La aceleración es la segunda derivada de la posición; la ley de Newton F=maF = ma habla de ella.

¿Dónde se utiliza?

Temas de informática a los que se llega desde aquí, con la cadena de ideas que lleva a ellos:

Qué depende de él

Esta página tiene lo esencial. Un desarrollo más completo (intuición, definición formal, ejemplo resuelto) está en camino.

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