Conceptos relacionados con el Movimiento

MOVIMIENTO

Es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición que experimentan los cuerpos en el espacio, con respecto al tiempo y a un punto de referencia, variando la distancia de dicho cuerpo con respecto a ese punto o sistema de referencia, describiendo una trayectoria. Para producir movimiento es necesaria una intensidad de interacción o intercambio de energía que sobrepase un determinado umbral.

Cuáles son los elementos del movimiento

La trayectoria. Es la línea que describe un cuerpo en movimiento. Atendiendo a su trayectoria los movimientos, puede ser:

•       Rectilíneos: describen una línea recta.

•       Curvilíneos: Circular: describe una circunferencia

•        Elíptico: describe una elipse.

•        Parabólico: describe una parábola.

 La distancia. Es la longitud comprendida entre el origen del movimiento y la posición final.

Definición de Hecho:

Un hecho es todo evento comprobable mediante la percepción de los sentidos. A pesar de lo poco relevante que a primera vista pueda parecer profundizar en una correcta delimitación del término, lo cierto es que es de suma importancia para el quehacer científico lograr alcanzar una definición lo mas acertada posible.

Definición de Hipótesis:

Son ideas acerca de la naturaleza o carácter intimo de los elementos que intervienen en el fenómeno que se desea explicar. La hipótesis es una de las partes más importantes del proceso de análisis y estudio científico ya que es a través suyo cuando la teoría comienza a tomar forma, aun si la hipótesis es refutada y anulada. La hipótesis es lo que permite al ser humano dar inicio al proceso de pensamiento mediante el cual se obtendrá cierto tipo de conocimiento.

Definición de Ley:

Regla o norma invariable, universal y necesaria, que rige las relaciones entre los diversos fenómenos de la naturaleza.

Definición de Método Científico.

Es el conjunto de pasos y procedimientos que permiten realizar el estudio apropiado, coherente y sistemático de un grupo de fenómenos para conformar una ciencia. Se basa principalmente en el Método Inductivo, es decir, partiendo del estudio de algo particular hasta llegar a algo general, siguiendo una serie de pasos lógicos en su desarrollo, los cuales son:

1.       Observación y experimentación.
2.       Organización de los datos obtenidos
3.        Planteamiento de Hipótesis y/o Teorías.
4.       Verificación practica de todo lo anterior 

Definición de Teoría:

Se le llama Teoría al conjunto formado por las hipótesis y los razonamientos lógico-matemáticos asociados entre sí.

Definición de Equilibrio Mecánico:

El equilibrio mecánico es un estado estacionario en el que se cumple alguna de estas dos condiciones:

• Un sistema está en equilibrio mecánico cuando la suma de fuerzas y momentos sobre cada partícula del sistema es cero.
• Un sistema está en equilibrio mecánico si su posición en el espacio de configuración es un punto en el que el gradiente de energía potencial es cero.

Definición de Fuerza:

Es toda acción ejercida capaz de alterar el movimiento o la forma de un cuerpo.

Definición de Inercia:

Es la tendencia de los cuerpos de permanecer en reposo o en movimiento mientras no actúe sobre ellos alguna fuerza.

Definición de Regla de Equilibrio:

Un cuerpo se encuentra en equilibrio estático o dinámico cuando cumplen las siguientes condiciones:

·    La suma de todas las fuerzas que actúan sobre él es cero; a esta condición también se le conoce como primera condición de equilibrio o equilibrio traslacional.

La expresión matemática para esta condición es:

∑F=0

·       La suma de sus momentos es cero: a esta condición se le conoce como segunda condición de equilibrio o equilibrio rotacional.

La expresión matemática para esta condición es:

∑  M = 0

Definición de Aceleración

Es el cambio de velocidad que experimenta el movimiento de un cuerpo. En física, la aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el cambio de velocidad por unidad de tiempo.

En la mecánica newtoniana, para un cuerpo con masa constante, la aceleración del cuerpo es proporcional a la fuerza que actúa sobre el mismo (segunda ley de Newton):

Donde F es la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo, m es la masa del cuerpo, y a es la aceleración. La relación anterior es válida en cualquier sistema de referencia inercial.

Definición de Rapidez:

La rapidez es una magnitud escalar y se define como el modulo de la velocidad. Su magnitud se designa como v. La rapidez se mide en las mismas unidades que la velocidad, pero no tiene el carácter vectorial de ésta. 

Esta cantidad indica cuando varía la posición de un cuerpo por unidad de tiempo sin importar hacia donde se mueva. Por ejemplo, el velocímetro de un automóvil mide la rapidez con la que se mueve el automóvil, pues solo muestra el valor de su velocidad pero en ningún caso da información acerca de la dirección de movimiento.

Definición de Velocidad:

La velocidad es una magnitud vectorial que da información de cómo cambia la posición de un cuerpo en un determinado tiempo. La velocidad es una rapidez en una dirección determinada.

Si el cuerpo recorre espacios iguales en tiempo iguales su velocidad estará dada por:

Donde x es la distancia recorrida y t el tiempo necesario para recorrer dicha distancia. En este caso se dice que el cuerpo se mueve con velocidad constante.

Si por el contrario el cuerpo NO recorre espacios iguales en tiempos iguales, se dice que el cuerpo tiene un movimiento variado, esto es, el cuerpo en ocasiones se moverá más rápido o más despacio durante su recorrido. En este caso la velocidad se calcula como:

Esta velocidad es llamada velocidad media. En cualquier caso las unidades de longitud sobre unidades de tiempo, en el SI se tiene que las unidades de la velocidad son m/s.

La velocidad de un cuerpo puede ser positiva o negativa, de acuerdo a si se mueve en el sentido positivo o si se mueve opuesto respectivamente.

Una grafica de velocidad en función del tiempo no solo proporciona información de la forma en que se mueve el cuerpo; a partir de ella es posible, también conocer la distancia recorrida por el cuerpo, así, si se calcula el área bajo la curva se obtiene la distancia recorrida.

Definición de Caída libre:

Es un movimiento, determinado exclusivamente por fuerzas gravitatorias, que adquieren los cuerpos al caer, partiendo del reposo, hacia la superficie de la Tierra y sin estar impedidos por un medio que pudiera producir una fuerza de fricción o de empuje. Algunos ejemplos son el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra o la caída de un objeto a la superficie terrestre.

En el vacío todos los cuerpos, con independencia de su forma o de su masa, caen con idéntica aceleración en un lugar determinado, próximo a la superficie terrestre. El movimiento de caída libre es un movimiento uniformemente acelerado, es decir, la aceleración instantánea es la misma en todos los puntos del recorrido y coincide con la aceleración media, y esta aceleración es la aceleración de la gravedad g = 9,8 m/s2. Como la velocidad inicial en el movimiento de caída libre es nula, las ecuaciones de la velocidad y el espacio recorrido en función del tiempo.