Fórmulas Esenciales de Física: Cinemática, Dinámica y Movimiento Circular

Caída Libre

Fórmula	Descripción	Cuándo usarla
y = ½ · g · t²	Posición en función del tiempo.	Para calcular la posición de un objeto que cae desde el reposo. Se usa cuando un objeto cae libremente sin resistencia del aire.
v = g · t	Velocidad en función del tiempo.	Para calcular la velocidad de un objeto que cae desde el reposo después de un tiempo t.
v² = 2 · g · h	Velocidad al llegar al suelo.	Para calcular la velocidad con la que un objeto impacta con el suelo, dada la altura de caída h.
t = √(2h / g)	Tiempo de caída.	Para calcular el tiempo de caída de un objeto desde una altura dada h.

Tiro Vertical

Fórmula	Descripción	Cuándo usarla
y = y₀ + v₀ · t – ½ · g · t²	Posición en función del tiempo.	Para calcular la posición de un objeto lanzado verticalmente con una velocidad inicial v₀.
v = v₀ – g · t	Velocidad en función del tiempo.	Para calcular la velocidad de un objeto lanzado verticalmente hacia arriba en cualquier instante de tiempo t.
h = v₀² / (2g)	Altura máxima alcanzada.	Para calcular la altura máxima alcanzada por un objeto lanzado hacia arriba.
t_subida = v₀ / g	Tiempo de subida.	Para calcular el tiempo que tarda un objeto lanzado hacia arriba en alcanzar la altura máxima.
t_total = 2 · v₀ / g	Tiempo total de vuelo.	Para calcular el tiempo total que un objeto lanzado hacia arriba tarda en subir y bajar de nuevo al mismo punto.

Movimiento Semiparabólico

Fórmula	Descripción	Cuándo usarla
x = vₓ · t	Movimiento horizontal.	Para calcular la distancia horizontal recorrida por un objeto que se mueve con velocidad constante vₓ.
y = ½ · g · t²	Movimiento vertical.	Para calcular el desplazamiento vertical de un objeto que cae bajo la influencia de la gravedad.
t = √(2h / g)	Tiempo de caída.	Para calcular el tiempo que tarda un objeto en caer desde una altura h en un movimiento semiparabólico.
v_total = √(vₓ² + v_y²)	Velocidad total del objeto.	Para calcular la velocidad resultante de un objeto en movimiento semiparabólico, considerando sus componentes horizontal y vertical.

Movimiento Parabólico (Tiro de Proyectiles)

Fórmula	Descripción	Cuándo usarla
x = v₀ · cos(θ) · t	Posición horizontal en función del tiempo.	Para calcular la posición horizontal de un proyectil en función del tiempo, con un ángulo de lanzamiento θ.
y = v₀ · sin(θ) · t – ½ · g · t²	Posición vertical en función del tiempo.	Para calcular la posición vertical de un proyectil en función del tiempo, considerando la aceleración de la gravedad.
h_max = (v₀ · sin(θ))² / (2g)	Altura máxima alcanzada.	Para calcular la altura máxima alcanzada por un proyectil lanzado en un ángulo θ.
t_total = 2 · v₀ · sin(θ) / g	Tiempo total de vuelo.	Para calcular el tiempo total que un proyectil estará en el aire, considerando el ángulo de lanzamiento.
R = v₀² · sin(2θ) / g	Alcance horizontal del proyectil.	Para calcular el alcance máximo de un proyectil lanzado en un ángulo θ.

Movimiento Circular

Fórmula	Descripción	Cuándo usarla
ω = θ / t	Velocidad angular.	Para calcular la velocidad angular en función del tiempo, cuando el objeto recorre un ángulo θ en un tiempo t.
v = ω · r	Velocidad lineal.	Para calcular la velocidad lineal de un objeto en movimiento circular, dado su radio r y su velocidad angular ω.
a_c = v² / r = ω² · r	Aceleración centrípeta.	Para calcular la aceleración centrípeta de un objeto en movimiento circular.
T = 2π · r / v	Período del movimiento.	Para calcular el período de un objeto en movimiento circular, es decir, el tiempo que tarda en dar una vuelta completa.
f = 1 / T	Frecuencia del movimiento.	Para calcular la frecuencia de un objeto en movimiento circular, dado su período T.

Leyes de Newton

Fórmula	Descripción	Cuándo usarla
F = m · a	Segunda ley de Newton (Fuerza).	Para calcular la fuerza neta que actúa sobre un objeto, dada su masa m y su aceleración a.
P = m · g	Peso de un objeto.	Para calcular el peso de un objeto en la Tierra, donde g es la aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s²).
f = μ · N	Fuerza de fricción.	Para calcular la fuerza de fricción, donde μ es el coeficiente de fricción y N es la fuerza normal que actúa sobre el objeto.
F‖ = m · g · sen(θ)	Componente paralela de la fuerza en plano inclinado.	Para calcular la fuerza paralela que actúa sobre un objeto en un plano inclinado.
F⊥ = m · g · cos(θ)	Componente perpendicular de la fuerza en plano inclinado.	Para calcular la fuerza perpendicular que actúa sobre un objeto en un plano inclinado.