Conceptos Fundamentales del Movimiento: Posición, Trayectoria, Velocidad y Aceleración
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Conceptos Fundamentales del Movimiento
Movimiento
El movimiento se define como el cambio de posición de un cuerpo con respecto a un sistema de referencia determinado.
Posición
La posición es el lugar donde se encuentra un cuerpo con respecto a un sistema de referencia.
Relatividad del Movimiento
La relatividad del movimiento establece que un mismo objeto puede estar en reposo para un observador y en movimiento para otro, en el mismo instante. Esto se debe a que el movimiento es relativo al sistema de referencia elegido.
Trayectoria y Desplazamiento
La trayectoria es la línea que describe un cuerpo en movimiento, formada por la unión de las distintas posiciones que ocupa a lo largo del tiempo. Existen dos tipos principales de trayectoria:
- Recta
- Curva: Dentro de la trayectoria curva, encontramos la circular, que se produce cuando la trayectoria es una circunferencia.
El desplazamiento es la diferencia entre la posición final e inicial de un cuerpo, representada por la línea recta que une esos dos puntos.
Tiempo
El tiempo es una magnitud física que mide la duración de un suceso. En el Sistema Internacional (SI), se mide en segundos (s), aunque también se utilizan otras unidades como minutos (min) y horas (h).
Velocidad
La velocidad expresa el desplazamiento de un cuerpo en un intervalo de tiempo determinado. Se calcula mediante la fórmula:
V = Δx / t
Donde:
- V es la velocidad.
- Δx es el desplazamiento (Δx = Xf - Xi, donde Xf es la posición final y Xi es la posición inicial).
- t es el tiempo.
Velocidad Media
La velocidad media se refiere al desplazamiento realizado por un móvil en un intervalo de tiempo considerable. Por ejemplo, la Dirección General de Tráfico utiliza el cálculo de la velocidad media para la toma de datos.
Velocidad Instantánea
La velocidad instantánea es la velocidad que lleva un móvil en un intervalo de tiempo muy pequeño. Los velocímetros de los vehículos miden la velocidad instantánea.
Unidades de Velocidad
En el SI, la velocidad se mide en metros por segundo (m/s), aunque es frecuente utilizar otras unidades como kilómetros por hora (km/h).
Aceleración
La aceleración es la magnitud física que mide el cambio de velocidad de un cuerpo con respecto al tiempo. Si un móvil mantiene siempre la misma velocidad, no tendrá aceleración.
Gráficas Posición-Tiempo (x-t)
Los movimientos pueden ser estudiados gráficamente. En una gráfica posición-tiempo, se representa la variable posición (x) en el eje vertical (ordenadas) y la variable tiempo (t) en el eje horizontal (abscisas).
- Hacia la derecha: Δx > 0, V > 0
- Hacia la izquierda: Δx < 0, V < 0
- En reposo: Δx = 0, V = 0
Gráficas Velocidad-Tiempo (v-t)
De manera similar a las gráficas posición-tiempo, también se puede representar gráficamente la velocidad en función del tiempo transcurrido. En este caso, ΔV = 0 indica que no hay cambio en la velocidad.
Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)
Un cuerpo describe un movimiento rectilíneo uniforme (MRU) si su trayectoria es recta y se desplaza con velocidad constante.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es aquel en el que el móvil se desplaza en línea recta y con una aceleración constante.