A. MOVIMIENTO:
1.
Cinemática:
2.
Nociones básicas
sobre movimiento
3.
Sistemas de
referencia absoluto y relativo
A. MOVIMIENTO
A.1.
CINEMÁTICA
Todo el
universo se encuentra en constante movimiento. Los cuerpos presentan movimientos
rápidos, lentos, periódicos y azarosos.
La mecánica es una rama de la física,
dedicada al estudio de los movimientos y estados en que se encuentran los
cuerpos. Describe y predice las condiciones de reposo y movimiento de los
cuerpos, bajo la acción de las fuerzas.
Se divide
en dos partes:
Cinemática: estudia
las diferentes clases de movimiento de los cuerpos sin atender las causas que
lo producen.
Dinámica: estudia
las causas que originan el movimiento de los cuerpos.
La estática
queda comprendida dentro del estudio de la dinámica, analiza las causas
que permiten el equilibrio de los cuerpos.
A.2. NOCIONES BÁSICAS SOBRE
MOVIMIENTO
Importancia
del estudio de la cinemática
Cuando un
cuerpo se encuentra en movimiento, deducimos que su posición varía respecto a
un punto considerado fijo.
El estudio
de la cinemática nos permite conocer y predecir en qué lugar se encontrará un
cuerpo, qué velocidad tendrá al cabo de cierto tiempo, o bien, en qué lapso
llegará a su destino.
El movimiento de los cuerpos puede
ser:
a) En una
dimensión o sobre un eje; por ejemplo, un tren que se desplaza en línea recta.
b) En dos
dimensiones o sobre un plano; como el movimiento de una rueda de la fortuna, la
de un avión al despegar o al aterrizar, o el de un proyectil cuya trayectoria
es curva.
c) En tres
dimensiones o en el espacio; como el vuelo de un mosquito hacia arriba, hacia
adelante y hacia un lado.
Para el estudio del movimiento de
cualquier objeto material, también llamado cuerpo físico, resulta muy útil
considerar éste como una partícula en movimiento, es decir, como si fuera un
solo punto en movimiento
.
POSICIÓN
La posición de un cuerpo físico indica
el lugar, sitio o espacio en el cual se encuentra, con respecto a un punto de
referencia. De manera general, podemos decir que la posición de un cuerpo
físico es aquella información que posibilita localizarlo en el espacio en un
determinado tiempo, y para ello, se requiere una doble información, una que se refiere a medidas espaciales y otra a
una medida de tiempo. Ambas son necesarias, en virtud de que los objetos
cambian de posición al transcurrir el tiempo.
TIEMPO
De manera práctica podemos decir que
el tiempo representa la duración de las cosas que transcurren y se suceden,
marcada especialmente por el curso de los días, las noches y las estaciones
DISTANCIA
Y DESPLAZAMIENTO
La distancia recorrida por un móvil es
una magnitud escalar, ya que sólo interesa saber cuál fue la magnitud de la
longitud recorrida por el móvil durante su trayectoria seguida, sin importar en
qué dirección lo hizo. En cambio, el desplazamiento de un móvil es una magnitud
vectorial porque corresponde a una distancia medida en una dirección particular
entre dos puntos, el de partida y el de llegada.
Ejemplo: Una persona corre 3 km todos
los días, a veces los hace en línea recta corriendo 1.5 km de ida y 1.5 km de
regreso. Tendremos entonces que la distancia que recorrió es de 3 km, sin
embargo su desplazamiento es igual a cero, porque regresó al mismo lugar de
partida.
VELOCIDAD
Y RAPIDEZ
La rapidez es una cantidad escalar que
únicamente indica la magnitud de la velocidad; y la velocidad es una magnitud
vectorial, pues para quedar bien definida requiere que se señale además de su
magnitud, su dirección y su sentido.
La velocidad se define como el
desplazamiento realizado por un móvil dividido entre el tiempo que tarda en
efectuarlo.
La dirección que lleva la velocidad de
un cuerpo móvil queda determinada por la dirección en la cual se efectúa su
desplazamiento. La velocidad de un cuerpo puede ser constante o variable.
ACELERACIÓN
Cuando la velocidad de un móvil no
permanece constante, sino que varía, ya sea porque aumenta o disminuye la
magnitud de su velocidad o porque cambia de dirección, decimos que tiene una
aceleración.
Ejemplo: Esta pelota tiene
aceleración, ya que su velocidad no permanece constante, sino que varía con el
tiempo (1 s).
Por definición, aceleración es la
variación de la velocidad de un móvil en cada unidad de tiempo. Su magnitud se
puede obtener de la siguiente ecuación:
Para determinar las unidades de
aceleración, sustituimos las unidades de velocidad y tiempo, según el sistema
de unidades utilizado:
Si el móvil no parte del reposo,
entonces en el intervalo de tiempo en el cual se considera en movimiento, ya
tenía una velocidad inicial (vo). Cuando el móvil no parte del
reposo, la magnitud de aceleración es igual al cambio en su velocidad (vf
‐ vo), dividido entre el tiempo que tarde en realizarlo. Por
tanto:
Por lo general, al conocer la
aceleración de un móvil y su velocidad inicial se desea calcular la velocidad
final al cabo de cierto tiempo. Por tanto, despejando por pasos vf
de la ecuación anterior tenemos:
La aceleración es una magnitud
vectorial y su sentido será igual al que tenga la variación de la velocidad.
Por tanto, la aceleración es positiva cuando el cambio en la velocidad también
es positivo, y será negativa si el cambio en la velocidad es negativo.
Ejemplo: Un corredor avanza 3 km en un
tiempo de 10 minutos. Calcula su rapidez, es decir, el valor de su velocidad en a) km/h y b) m/s
A.3. SISTEMAS DE
REFERENCIA ABSOLUTO Y RELATIVO
En la descripción del movimiento de una
partícula es necesario señalar cuál es su posición, para ello se usa un sistema
de referencia. Existen dos clases de sistemas de referencia: el
absoluto y el relativo.
a) El sistema de referencia absoluto considera
un sistema fijo de referencia;
b) y el relativo considera al sistema
de referencia móvil.
Un caso representativo del sistema de
referencia relativo, lo tenemos cuando se determinan las trayectorias a seguir
por una nave espacial que parte de la Tierra a la Luna, pues se debe considerar
que las posiciones de la Tierra, la Luna y la nave varían constantemente.
En realidad el sistema de referencia
absoluto no existe, pues no hay un solo punto en el Universo carente de
movimiento. Sin embargo, resulta útil considerar a los movimientos que se
producen sobre la superficie de la Tierra, suponiendo a ésta como un sistema de
referencia absoluto, es decir, fijo.
Para describir la posición de una partícula
sobre una superficie se utiliza un sistema de coordenadas cartesianas o
coordenadas rectangulares. En este sistema, los ejes se cortan
perpendicularmente en un punto llamado origen. El eje horizontal es el eje de
las abscisas o de las x, y el otro, el eje de las ordenadas o de las y. Para
determinar la posición de una partícula, también se utilizan las llamadas
coordenadas polares.
NOTA 1: ELABORAR UN CUESTIONARIO DE 10 PREGUNTAS PARA EL DÍA MARTES.
NOTA 2: ITZEL BELLO Y MARIELA REYES DE 4°D FAVOR DE ENVIARME UN CORREO A ESTA DIRECCIÓN palacios.lluvia@gmail.com
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