El fenómeno más obvio y fundamental que
observamos a nuestro alrededor es el de movimiento..
Prácticamente todos los procesos imaginables pueden describirse como el
movimiento de ciertos objetos... Nuestra experiencia diaria nos dice que el
movimiento de un cuerpo es influenciado por los cuerpos que lo rodean; esto es
por sus interacciones con
ellos... Hay varias reglas generales o principios que se aplican a todas las
clases de movimiento, no importa
cuál sea la naturaleza de las interacciones. Este conjunto de principios, y la
teoría que los sustenta, se denomina mecánica
LA FÍSICA Y SUS PARTES
LA CINEMÁTICA
La cinemática (del griego κινεω, kineo, movimiento) es la rama
de la mecánica clásica que estudia las leyes
del movimiento de los cuerpos sin
tener en cuenta las causas que lo producen y se limita, esencialmente, al
estudio de la trayectoria en función del tiempo.
En la cinemática se
utiliza un sistema de
coordenadas para describir las
trayectorias, denominado sistema de
referencia.
La velocidad es el ritmo con que
cambia la posición un cuerpo. La aceleración es el ritmo con que
cambia su rapidez (módulo de la velocidad). La rapidez y la aceleración son las
dos principales cantidades que describen cómo cambia su posición en función del
tiempo.
Para entender algunas de estas cosas definamos lo que es:
Para entender algunas de estas cosas definamos lo que es:
Partículas: son los constituyentes
elementales de la materia, más precisamente son partículas que no están
constituidas por partículas más pequeñas ni se conoce que tengan estructura
interna.
En
física, la posición de una partícula indica su localización en el espacio o en el espacio-tiempo. Se representa mediante
sistemas de coordenadas.
En mecánica clásica, la posición de una partícula en el espacio se representa como una magnitud vectorial respecto de un sistema coordenado de
referencia
Posición:
Una partícula se mueve cuando cambia de posición,
respecto de un punto fijo o sistema de referencia. Así mismo, una partícula
está en reposo cuando no cambia de posición respecto de la referencia.El sistema de referencia o punto fijo, es el lugar desde donde se observa el movimiento o reposo.
Trayectoria: Curva descrita
por la partícula cuando se mueve. Las trayectorias pueden ser rectas o curvas.Distancia recorrida (s): Es la medida de la trayectoria.
Movimiento de translación: En física
la translación es un movimiento en el cual se
modificala posición de un objeto, en
contraposición a una rotación.
Movimientoen una Dimensión: Es aquel movimiento considerado a lo largo de uno de los ejes, generalmente en el eje X.
MOVIMIENTO
Velocidad: La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un
objeto por unidad de tiempo. Se la representa
por v
En virtud de su
carácter vectorial, para definir la velocidad deben considerarse la dirección
del desplazamiento y el módulo, al cual se le denomina celeridad o rapidez.
De igual forma que la velocidad es el ritmo o tasa de cambio de la posición por unidad de tiempo,
la aceleración es la tasa de cambio
de la velocidad por unidad de tiempo
Aceleración: es una magnitud vectorial que nos indica el cambio de velocidad por unidad de tiempo. En el contexto de la mecánica
vectorial newtoniana se representa normalmente por a y su módulo por a. Su unidad en
el Sistema Internacional es el m/s2.
La palabra aceleración está
presente en muchas situaciones de nuestra vida diaria, tanto es así que incluso
uno de los pedales en el automóvil se llama “acelerador”. Siempre se utiliza
asociada a un movimiento. Sin embargo,
el significado que se le da habitualmente no corresponde exactamente al
significado que se le da en Física. Por
ejemplo, puede que el conductor deba frenar bruscamente en una situación de
emergencia o bien puede que necesite aumentar la velocidad para adelantar a
otro vehículo. En cualquiera
de las dos situaciones, hay un cambio de velocidad. Esta variación de la velocidad es medida mediante la aceleración.
La
aceleración es un concepto que describe cambios de velocidad. Mide la variación
de la velocidad en el tiempo.
¿Cuándo acelera un vehículo?
Un auto recibe una aceleración cuando su velocímetro indica un aumento en un determinado instante.
Por ejemplo, si un auto lleva una velocidad de 50 km/h y después de 1
segundo el velocímetro cambia a 55 km/h se puede decir que su velocidad
varió 5 km/h en 1 segundo. En otras palabras, el concepto de aceleración
siempre se relaciona con un cambio de velocidad
Otro de los Movimientos en una dimensión, que estudia la Cinemática, es el llamado Caida Libre. En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la
acción exclusiva de un campo
gravitatorio. Esta definición formal excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor o menor medida
por la resistencia aerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar
en el seno de un fluido; sin embargo es frecuente también referirse
coloquialmente a éstas como caídas libres, aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general
despreciables.
CAIDA LIBRE
El concepto es aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad, como un disparo vertical; o a satélites no propulsados en órbita alrededor de la Tierra, como la propia Luna. Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen las trayectorias geodésicas en el espacio-tiempo descritas en la teoría de la relatividad general.
Ejemplos
de caída libre deportiva los encontramos en actividades basadas
en dejarse caer una persona a través de la atmósfera sin sustentación alar ni de paracaídas durante un cierto trayecto.
Gráficas del Movimiento
El movimiento con aceleración constante, se caracteriza por las ecuaciones del movimiento
y las gráficas del movimiento. Las gráficas de abajo de distancia,
velocidad y aceleración como funciones del tiempo se calcularon para
movimiento en una dimensión usando las ecuaciones del movimiento en una
hoja de cálculo. La aceleración cambia, pero es constante dentro de un
segmento de tiempo dado, de modo que podemos usar las ecuaciones de
movimiento para aceleración constante. Para aceleración variable (es
decir cambiando continuamente), entonces se deben usar los métodos del cálculo diferencial para calcular las gráficas del movimiento.
INTERPRETACIÓN DE GRÁFICAS
