EL MOVIMIENTO
La mecánica clásica es la rama de la física encargada del análisis de los cuerpos en movimiento; se divide en: cinemática que describe cómo se mueven los cuerpos, y cinética o dinámica que explica las causas (fuerzas) del movimiento.
Es importante tener en cuenta que en la cinemática del movimiento no se consideran las dimensiones del cuerpo
Por ejemplo, si vas a analizar el movimiento de un carro, no importan las partes que lo componen (motor, puertas, sillas, etc.), solo interesa hablar del carro como un todo, es decir, como una partícula.
Todo a tu alrededor está relacionado con la idea de movimiento, incluso hasta lo que parece estar en reposo.
Por ejemplo, cuando alguien camina por la acera podría pensar que la Tierra está quieta, pero en realidad recorre 107 000 kilómetros por hora (km/h) alrededor del Sol.
Para analizar cualquier tipo de movimiento es necesario describirlo con respecto a un sistema de referencia.
Por ejemplo, cuando un deportista corre en una carrera atlética, el sistema de referencia con el que se mide su movimiento es la línea de partida.
Características del movimiento
Cuando un cuerpo se mueve cambia de posición en cada instante de tiempo.
La posición es la localización del cuerpo en el espacio; está definida por el sistema de referencia y el tiempo es una magnitud física que mide la duración de los eventos.
Por ejemplo, jugar por una hora o estudiar tres horas define el tiempo para cada actividad.
El camino que sigue un cuerpo se denomina trayectoria. Si una persona se pinta la suela de los zapatos con tinta, dibuja la trayectoria que recorre para ir de un punto a otro.
Para llegar a un destino existen muchos caminos de diferente forma y longitud; la longitud de un camino se conoce como distancia.
Descripción del movimiento
Rapidez y rapidez media
La rapidez media es la distancia total recorrida por el cuerpo dividido entre el tiempo que le toma recorrer esta distancia.
En el siguiente ejemplo puedes identificar cómo se calcula la rapidez media de un automóvil que recorre una distancia total de 24 m en un tiempo de 8 segundos.
En el movimiento es común que no siempre se mantenga la misma rapidez. Un ciclista puede viajar inicialmente a 25 km/h, detenerse (0 km/h) y luego avanzar a 10 km/h.
La rapidez en cada instante de tiempo se conoce como rapidez instantánea y se puede medir con el velocímetro de un carro.
La velocidad y la aceleración
En la mayoría de los movimientos la velocidad aumenta o disminuye, y esta se altera si su rapidez, su dirección, o ambas, cambian; esta variación de velocidad en el tiempo se denomina aceleración.
Un auto acelera cuando pasa de 0 a 80 km/h, y desacelera cuando pasa de 60 km/h a 40 km/h.
La aceleración, al igual que la posición, el desplazamiento y la velocidad, es un vector porque posee magnitud y su dirección corresponde a la del cambio de la velocidad.
A continuación está un ejemplo en el que se calcula la aceleración de un automóvil que cambia de velocidad de 10 m/s en un tiempo de 5 s.
Desarrollaremos otro ejemplo para entender la diferencia entre la velocidad y la rapidez
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La línea roja de la imagen muestra cómo sería el desplazamiento que toma un carro. Pero en las carreteras no se puede avanzar así, sino como en los recorridos que se muestran en color azul y lila.
Cuando el carro va en línea recta, hablamos de su desplazamiento o velocidad, por ejemplo 50 km en 2 horas.
Cuando el auto toma los otros dos trayectos hablamos de la rapidez, la cual también se mide en km/h, la cual será de 80 km en 4 horas, por ejemplo. Para calcular la velocidad:
En cambio, para calcular la rapidez:
