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Iniciación a la física

Autor: Manel Aljama Garcia
Curso:
9,47/10 (15 opiniones) |48159 alumnos|Fecha publicación: 22/03/2005
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Capítulo 7:

 Fuerzas y movimientos.

Todo cambio de lugar en un cuerpo es movimiento que puede ser absoluto y relativo. Los elementos de todo movimiento son: trayectoria y velocidad que puede ser instantánea, uniforme y media. Se rige por unas leyes determinadas. La unidad de velocidad corresponde a la unidad de espacio recorrido en la unidad de tiempo.  La representación del movimiento se hace mediante sistemas de coordenadas.

El movimiento

Cuando se aplica energía mecánica a un cuerpo se le provoca una aceleración que si  vence la inercia produce un movimiento. Se trata del cambio de lugar de un cuerpo.  Pero para darnos cuenta de que un cuerpo cambia de lugar tenemos que relacionarlo con un punto de referencia que no se mueva.  Por tanto diremos que un cuerpo se mueve si aumenta o disminuye la distancia respecto a ese punto de referencia y que permanece en reposo si no cambia.  Pero si el punto de referencia se mueve a la vez, la definición se complica.  

Por tanto tenemos que , hay dos clases de movimientos: absoluto y relativo. Un movimiento se llama absoluto cuando lo referimos a un punto que está quieto. Se llama relativo si el punto de referencia se mueve a la vez. En la tierra todos los movimientos son relativos ya que la tierra se mueve sobre su eje y alrededor del sol.  Para simplificar el estudio tomaremos la tierra como un elemento fijo.

Los componentes de un movimientos son trayectoria (dirección y sentido) y velocidadLa trayectoria es la línea que describe el cuerpo al desplazarse en su movimiento (aviones, trenes etc).  La trayectoria puede ser curvilínea o rectilínea.  El sentido nos lo da el móvil cuando se mueve algún sitio.   Definimos la velocidad como el espacio recorrido por un móvil en la unidad de tiempo.

Fuerzas y movimientos.  

Velocidad

Distinguimos tres clases de velocidad instantánea, uniforme y media

·       Velocidad Instantánea

       Cuando se considera solamente un tiempo  sumamente pequeño (el más pequeño) que se pueda concebir.

·       Velocidad uniforme

       Cundo a lo largo de un cierto movimiento la velocidad permanece constante.

·       Velocidad media

       Cuando se considera los espacios y tiempo total empleado por el móvil para hacer el recorrido.

Unidades de Velocidad

Partiendo de la fórmula    Fuerzas y movimientos. , podemos establecer las siguientes unidades:

Fuerzas y movimientos.    , Fuerzas y movimientos.         y    Fuerzas y movimientos.

En los vuelos supersónicos se emplea la unidad match que la de sonido y equivale a

Fuerzas y movimientos.   que equivale a   Fuerzas y movimientos.

La velocidad de propagación de la LUZ es Fuerzas y movimientos.

Clases de Movimientos

Distinguimos dos clases principales de movimientos: uniforme y variadoEs movimiento uniforme el que mantiene una misma trayectoria y permanece constante su velocidad.  En variado si cambia su trayectoria, velocidad o ambas.  Para simplificar el estudio tendremos que la trayectoria  permanece constante y solo tomaremos la velocidad para distinguir entre uniforme y variado.

A su vez un movimiento variado puede ser uniformemente variado si cambia su velocidad de modo uniforme y de la misma manera (aumentando o disminuyendo siempre). Por contra es variado sin uniformidad si los cambios no pueden ser regulados.

Movimiento Rectilíneo Uniforme

Se da cuando un móvil describe un trayectoria rectilínea con el mismo sentido y velocidad constantes.  Aquí no vamos a considerar las otras fuerzas: gravedad, rozamientos etc. con el fin de simplificar el estudio. 

En este tipo de movimiento el espacio recorrido por el móvil es proporcional a la velocidad.  El espacio recorrido es directamente proporcional al tiempo.  De la fórmula del movimiento

Fuerzas y movimientos.   , tenemos que  e = v * t

Si suponemos aque el tiempo no varía, el espacio recorrido por el móvil depende de la velocidad.  Si suponemos constante la velocidad el espacio recorrido será mayor cuanto más tiempo haya transcurrido.  Si varían velocidad y tiempo el espacio recorrido será igual al proudcto de la velocidad por el tiempo.   Por tanto añadimos que la velocidad es directamente proporcional al espacio recorrido e inversamente proporcional al tiempo que se emplea para recorrerlo.

Representación gráfica del movimiento uniforme

Se hace en un sistema de coordenadas  en la cuales  las ordenadas (verticales) para las velocidades y el eje de abscisas (horizontales) para  los tiempos:

Fuerzas y movimientos.

El resultado será un paralelogramo ya que le espacio recorrido por el movil será el area de este paralelogramo (e = v * t,  base x altura).

Capítulo siguiente - Movimiento variado.

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