Conceptos Básicos del Movimiento: Relatividad, Velocidad y Trayectoria

Relatividad del Movimiento

Un cuerpo está en movimiento cuando cambia su posición respecto de otro que se toma como referencia. Todo movimiento es relativo. Hay varios tipos de trayectorias:

• Parabólica
• Rectilínea

Magnitudes del Movimiento

Describir un movimiento es saber dónde se encuentra:

• Móvil: objeto que se mueve.
• Trayectoria: camino que sigue.
• Origen: punto de referencia para saber dónde está el móvil.
• Posición (s): lugar donde está.
• Tiempo (t): instante en el que el móvil está en la posición s.
• Desplazamiento (Δs = s_f - s_i): cantidad que ha cambiado la posición del móvil (posición final - posición inicial).
• Espacio recorrido (e): distancia recorrida por un móvil.
• Relación s-t: relación que indica, para cada instante (t), la posición en que se encuentra el móvil (s).

Para describir un movimiento es suficiente con indicar la trayectoria y la relación entre la posición y el tiempo (s-t). Esta relación puede ser una gráfica, la ecuación del movimiento o un texto descriptivo.

Velocidad

• La velocidad de un móvil es la distancia que recorre en la unidad de tiempo. Su unidad en el SI es el m/s.
• La velocidad media (v_m) de un móvil se calcula dividiendo el espacio recorrido entre el tiempo empleado en recorrerlo: v_m = e/t.
• La velocidad instantánea, o simplemente velocidad, es la que lleva el móvil en cada momento.

Movimientos Uniformes y Variados

• Un movimiento es uniforme cuando el móvil recorre el mismo espacio en intervalos de tiempo iguales (si la gráfica s-t es una recta, el movimiento es uniforme).
• Un movimiento es variado cuando el móvil recorre espacios diferentes en intervalos de tiempo iguales (si la gráfica s-t es una curva, el movimiento es variado).

Vector Velocidad

El vector velocidad es un vector cuyo módulo es el espacio recorrido en la unidad de tiempo; su dirección es la de la recta tangente a la trayectoria; su sentido es hacia donde se dirige el móvil, indicado por la cabeza de la flecha; y su punto de aplicación es el móvil.

• Las magnitudes escalares están determinadas por un número y su unidad.
• Las magnitudes vectoriales se determinan con un vector.

La velocidad se representa por un vector tangente a la trayectoria en el sentido del movimiento, con su punto de aplicación en el móvil. Su módulo es el espacio recorrido en la unidad de tiempo.

Clasificación de los Movimientos

• Según la trayectoria:
  • Rectilíneos: trayectoria recta.
  • Curvilíneos: trayectoria curva.
• Según la relación posición-tiempo:
  • Uniforme: gráfica recta (la pendiente es igual al módulo del vector velocidad).
  • Variado: gráfica curva.

El movimiento uniforme mantiene constante el módulo de la velocidad. La velocidad de dos móviles es la misma si sus vectores v son iguales: deben tener el mismo módulo, dirección y sentido.

Movimiento Rectilíneo y Uniforme

El movimiento rectilíneo y uniforme (MRU) es aquel cuya trayectoria es una recta y el módulo de su velocidad es constante. La ecuación del movimiento es un polinomio de primer grado:

s = s₀ + vt