Conceptos Fundamentales de la Física: Mecánica, Cinemática y Leyes de Newton

Conceptos Fundamentales de la Física

Definiciones Básicas

Física: Ciencia que estudia la **materia**, la **energía** y sus transformaciones.

Vector: Es aquella magnitud que queda totalmente definida con un **módulo**, una **dirección** y un **sentido**.

Características del vector: **origen**, **extremo**, **dirección** y **sentido**.

Ramas de la Mecánica

Mecánica: Estudia y analiza el **movimiento** y el **reposo** de los cuerpos y su evolución en el tiempo.

Estática: Analiza las **cargas** (es decir, la **fuerza**) y estudia el **equilibrio de las fuerzas** en los sistemas físicos en equilibrio estático.

Cinemática: Describe la **evolución en el tiempo** de un sistema físico en relación con su posición, velocidad y aceleración, sin atender a las causas que provocan los cambios de estado físico y de movimiento.

Cinética (o Dinámica): Se centra en el **análisis del movimiento** y las **fuerzas** que lo provocan.

Magnitudes y Movimiento

Diferencia entre Distancia y Desplazamiento

• Distancia: Longitud total recorrida (magnitud escalar).
• Desplazamiento: Vector que une la posición inicial y la posición final (magnitud vectorial).

Diferencia entre Velocidad y Rapidez

• Rapidez: Distancia que recorre un objeto por unidad de tiempo (magnitud escalar).
• Velocidad: Relación entre el desplazamiento y el tiempo transcurrido (magnitud vectorial).

Aceleración: Cambio o **incremento de la velocidad** en la unidad de tiempo.

Tipos de Movimiento

MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme): Movimiento en el que un cuerpo recorre distancias iguales en tiempos iguales, manteniendo una **velocidad constante**.

MRUA (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado): Ocurre cuando la **velocidad** experimenta **cambios iguales** en cada unidad de tiempo, lo que implica un **valor de aceleración constante**.

Caída Libre: Movimiento en el que todos los cuerpos experimentan una **aceleración dirigida hacia abajo** (gravedad), cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren.

TPH (Tiro Parabólico Horizontal): Es un ejemplo de **movimiento en dos dimensiones** o sobre un plano, donde la trayectoria es parabólica.

TPO (Tiro Parabólico Oblicuo): Es la **trayectoria parabólica** que sigue un cuerpo cuando es lanzado con una **velocidad inicial** y un ángulo respecto a la horizontal.

Leyes Fundamentales de la Física

Leyes de Newton

Primera Ley de Newton (Ley de la Inercia): Establece que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como **fuerzas**.

Inercia: Es la **resistencia** que oponen los cuerpos a modificar su estado de **movimiento** o de **quietud** (reposo).

Segunda Ley de Newton (Ley Fundamental de la Dinámica): Se encarga de **cuantificar el concepto de fuerza** (F=ma).

Tercera Ley de Newton (Principio de Acción y Reacción): Establece que para cada **acción** existe una **reacción igual y opuesta**.

Otras Leyes y Conceptos

Ley de la Gravitación Universal: Describe la **interacción gravitatoria** entre distintos cuerpos con **masa**.

Fricción (o Rozamiento): Es la fuerza de **rozamiento** que se opone al movimiento relativo entre dos cuerpos en contacto.