El movimiento depende completamente de las cosas que lo rodean, es decir, es relativo. El hecho de que un objeto esté en movimiento o inmóvil sólo es cierto si todo lo que rodea al objeto también es inmóvil para la persona que observa el objeto inmóvil. Por ejemplo, una bandera puede estar inmóvil en la Luna desde los ojos de un astronauta, pero la Luna también está orbitando alrededor de la Tierra, que a su vez está orbitando alrededor del Sol, etc.
En física, el movimiento puede definirse y calcularse utilizando unas pocas variables que tienen o pueden tener todos los cuerpos en movimiento: velocidad, aceleración, desplazamiento y tiempo. La velocidad es lo mismo que la rapidez, pero depende de la dirección en la que se desplaza un cuerpo, y lo mismo puede decirse del desplazamiento en términos de distancia. La aceleración es lo mismo que la velocidad, pero describe la cantidad de cambio de velocidad que se produce a lo largo de un cierto tiempo, en lugar de la cantidad de cambio de distancia.
Ejemplo de curva parabólica de una pelota en movimiento, StudySmarter Originals
¡La gravedad es una fuerza que provoca aceleración!
¿Qué fórmulas utilizamos para calcular el movimiento?
A la hora de resolver cualquiera de estas variables, tenemos cinco ecuaciones principales que podemos utilizar:
La primera viene dada como
Ésta es la fórmula más sencilla, lo que significa que la distancia es igual a la velocidad multiplicada por el tiempo, teniendo en cuenta sólo la dirección. Sólo se puede utilizar cuando la aceleración es igual a 0.
La segunda ecuación es una de las tres ecuaciones cinemáticas. Observa que no depende de la posición.
Dondees la velocidad final de un objeto,es su velocidad inicial,es la aceleración que actúa sobre él, yes el tiempo que transcurre durante el movimiento.
Nuestra tercera ecuación es otra ecuación cinemática. Esta vez no depende de la velocidad final.
Donde es el desplazamiento. Esta fórmula sólo se puede utilizar si la aceleración sobre el objeto es positiva.
Nuestra cuarta ecuación es una forma más sencilla de calcular el desplazamiento cuando conoces las velocidades inicial y final que actúan sobre el objeto.
Y nuestra última ecuación es también la ecuación cinemática final. Observa que no depende del tiempo :
Utilizando estas ecuaciones, podemos resolver cualquier variable particular que necesitemos al estudiar un objeto en movimiento.
Como la aceleración es una tasa de cambio de la velocidad, podemos hallar la aceleración media tomando la diferencia entre nuestra velocidad finaly la velocidad inicialy dividiéndola entre nuestro intervalo de tiempo,o lo que es lo mismo,
Donde la barra de arribasignifica media.
¿Qué son las leyes del movimiento?
Las leyes que definen el comportamiento del movimiento fueron descubiertas y escritas por primera vez por el físico inglés Sir Isaac Newton, y se aplican a casi todo en el universo.
Algunas cosas no siguen estas leyes, como los objetos que viajan a una velocidad cercana a la de la luz, que siguen la teoría de la relatividad de Einstein, y las cosas más pequeñas que los átomos, que siguen comportamientos definidos en el campo de la mecánica cuántica.
Primera Ley: Ley de Intertia
En términos sencillos, la primera ley del movimiento afirma que los objetos que no son empujados acabarán por detenerse. Esto significa que si un objeto no experimenta ningún cambio en las fuerzas que actúan sobre él, el objeto tenderá hacia un estado de no movimiento, o reposo.
Esta ley se descubrió por primera vez para explicar por qué no sentimos todo el movimiento que se produce en el universo. Estamos sobre un planeta que gira y se mueve alrededor de un sol que se mueve alrededor de una galaxia, ¿por qué no podemos sentir todo ese movimiento? Bueno, como nos movemos con la Tierra mientras estamos de pie sobre ella, mantenemos ese movimiento constantemente y, desde nuestra perspectiva, estamos en reposo.
Segunda Ley: F = ma
La segunda ley del movimiento nos muestra que la velocidad de cambio del momento de un objeto es exactamente igual a la fuerza que se le aplica. En otras palabras, si un objeto tiene una masa dela fuerza que actúa sobre él es igual a su masa multiplicada por su aceleración. Esto puede escribirse como
Tercera Ley: Acción y Reacción
La forma principal en que se ha enunciado esta ley en el pasado es que toda acción tiene una reacción igual y opuesta. Esto no es del todo cierto, o no es suficientemente informativo. La tercera ley del movimiento afirma que cuando dos objetos van a entrar en contacto, las fuerzas que se aplican entre sí son iguales en magnitud y opuestas en dirección.
Por ejemplo, si un objeto está tumbado en el suelo, el objeto está empujando el suelo con su peso, lo que sabemos que es una fuerza. Como conocemos la tercera ley del movimiento, sabemos que el suelo también está empujando hacia atrás, con una fuerza igual al peso y en dirección exactamente opuesta.
¿Cuáles son los tipos de movimiento?
El movimiento se produce de multitud de formas distintas, y las fuerzas que se aplican a los objetos en estos diferentes estados de movimiento varían enormemente. He aquí algunos tipos de movimiento:
Movimiento lineal
El movimiento lineal es sencillo, ya que describe cualquier forma de movimiento que se produce en línea recta. Es la forma más básica de movimiento. No tiene que ocurrir nada especial o complicado cuando se desplaza del punto A al punto B.
Movimiento oscilante
El movimiento oscilante es un movimiento de vaivén. Sólo cuando este movimiento es constante en el tiempo puede considerarse un movimiento oscilante. Las ondas, incluidas las ondas sonoras, las oceánicas y las de radio, son ejemplos de movimiento oscilatorio. Las ondas utilizan el movimiento oscilatorio para almacenar información en sus amplitudes. Otros ejemplos comunes de movimiento oscilante son los péndulos y los muelles.
Un muelle es un gran ejemplo de movimiento oscilante, Wikimedia Commons
Movimiento rotatorio
El movimiento rotatorio se mueve de forma circular. El uso de este movimiento ha sido increíblemente beneficioso a lo largo del tiempo, con el uso de la rueda para transportar cosas, así como muchos otros ejemplos del mundo real.
Diagrama del movimiento de rotación, que muestra la dirección de la velocidad y la aceleración. Brebajes ohare CC BY-SA 3.0
Movimiento de proyectil
El movimiento de proyectil es el movimiento de cualquier objeto cuando se lanza en un entorno que contiene un campo gravitatorio. Si un objeto se lanza a una altura superior a la horizontal, la trayectoria que recorre formará una curva, conocida como parábola.
Existe otra forma de movimiento menos conocida, el movimiento irregular. Se trata de una forma de movimiento que no sigue ningún patrón fijo, como las otras formas de movimiento.
Física del movimiento - Puntos clave
En física, el movimiento es un cambio en la posición de un objeto o cuerpo a lo largo de un intervalo de tiempo.
El movimiento es relativo, lo que significa que el hecho de que algo esté o no en movimiento depende del estado de movimiento de los cuerpos que lo rodean.
Hay muchas fórmulas utilizadas para calcular variables relevantes en el movimiento, como el desplazamiento, el tiempo, la velocidad y la aceleración.
Existen tres leyes del movimiento: la ley de la inercia, la ley de F=ma y la ley de acción y reacción.
Existen varios tipos de movimiento, como el movimiento lineal, el oscilatorio y el rotatorio.
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