Conceptos Fundamentales de Cinemática y Fuerzas en Física
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Escalas de Observación
Todo aquello que podemos percibir por medio de nuestros sentidos es macroscópico. Lo que no captan nuestros sentidos por ser muy pequeño es microscópico.
Magnitudes del Movimiento
El movimiento es el cambio de posición que experimenta un móvil con respecto a un punto o sistema de referencia.
El movimiento es relativo, es decir, depende del sistema de referencia.
Definiciones Clave:
- Posición: Es la distancia en línea recta desde el sistema de referencia hasta el lugar en el que se encuentra el móvil en un instante determinado.
- Desplazamiento: Es la distancia en línea recta entre dos posiciones del móvil.
- Trayectoria: Es la línea imaginaria que une todos los puntos por los que pasa el móvil.
- Espacio recorrido: Es la distancia entre dos posiciones medidas sobre la trayectoria.
Velocidad
Es la magnitud que describe cuán rápido cambia de posición un móvil. Se define como la distancia que recorre un móvil en la unidad de tiempo.
La velocidad media es el cociente entre el espacio total recorrido por el móvil y el tiempo total empleado en recorrerlo.
Aceleración
Es la magnitud que informa de los cambios de velocidad que experimenta un móvil.
La aceleración media es el cociente entre la variación que experimenta la velocidad y el tiempo empleado en dicha variación.
Representaciones Gráficas del Movimiento
El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) es aquel cuya trayectoria es una recta y cuya velocidad es constante, por tanto, no hay aceleración.
Gráficas Posición-Tiempo (x-t)
En una gráfica posición-tiempo, la posición (x) se coloca en el eje vertical (eje de ordenadas) y el tiempo (t), en el eje horizontal (eje de abscisas).
Gráficas Velocidad-Tiempo (v-t)
En una gráfica velocidad-tiempo, la velocidad (v) se coloca en el eje de ordenadas y el tiempo (t), en el eje de abscisas. En el movimiento rectilíneo uniforme, las gráficas v-t son siempre rectas horizontales (paralelas al eje de abscisas).
Fuerzas y sus Efectos
Una fuerza es toda interacción capaz de producir deformaciones en los cuerpos o cambios en su estado de movimiento (aceleración).
Dependiendo de cómo responden a las fuerzas, los sólidos se clasifican en:
Tipos de Sólidos:
- Sólidos Rígidos: No se deforman apreciablemente cuando actúan fuerzas sobre ellos.
- Sólidos Deformables: Cambian de forma cuando actúa sobre ellos una fuerza. Se dividen en:
- Sólidos Plásticos: Se deforman cuando sobre ellos actúa una fuerza y, cuando ésta deja de actuar, quedan deformados permanentemente.
- Sólidos Elásticos: Se deforman mientras actúa una fuerza sobre ellos, pero cuando la fuerza deja de actuar, recuperan su forma inicial.