Fundamentos de Física: Definiciones Clave y Leyes del Movimiento

Conceptos Fundamentales de la Física

Magnitud

Es todo aquello que se puede medir.

Cantidad

Es cualquiera de los valores concretos que puede tomar una magnitud.

Unidades

Son cantidades concretas que el hombre, por convenio, ha escogido para establecer con ellas comparaciones y medidas.

Vector

Es un segmento orientado que tiene un punto inicial y un punto extremo.

Introducción a la Mecánica

Mecánica

Parte de la física que se encarga de estudiar el movimiento de los cuerpos.

Cinemática

Disciplina que tiene por objetivo el estudio de los diferentes tipos de movimientos que existen, sin atender a las causas que los modifican.

Velocidad Media (vm)

Es el coeficiente entre el espacio recorrido por el móvil y el tiempo invertido en recorrerlo. Se calcula como:

vm = (s - s₀) / (t - t₀)

Donde s es la posición final, s₀ la posición inicial, t el tiempo final y t₀ el tiempo inicial. Sus unidades son metros por segundo (m/s).

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (M.R.U.A.)

Aquel cuya trayectoria es una recta y la aceleración es constante.

Dinámica y Leyes del Movimiento

Fuerza

Es toda aquella causa capaz de deformar un cuerpo (efecto estático) o de modificar su estado de reposo o movimiento (efecto dinámico).

Dinámica

La ciencia que estudia los movimientos en relación con la causa que los produce.

Primera Ley de Newton: Principio de Inercia

Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.) a menos que sobre él actúen fuerzas que lo obliguen a cambiar de estado.

Segunda Ley de Newton: Principio Fundamental de la Dinámica

El cambio de movimiento que experimenta un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre él. Además, la relación de proporcionalidad es la masa del cuerpo que se mueve. Se expresa como:

F = m · a

Donde F es la fuerza, m la masa y a la aceleración.

Tercera Ley de Newton: Principio de Acción y Reacción

Si un cuerpo 1 ejerce una fuerza sobre otro cuerpo 2, llamada acción, el cuerpo 2 ejerce sobre el 1º otra fuerza de la misma intensidad y dirección, pero de sentido opuesto, llamada reacción.

Peso de un Cuerpo (P)

Es la fuerza con que te atrae la Tierra (o el astro en que te encuentras). Se calcula como:

P = m · g

Donde m es la masa del cuerpo y g es la aceleración de la gravedad (aproximadamente 9.8 m/s² en la Tierra).

Fuerza de Rozamiento (Fr)

Fuerza que se opone siempre al movimiento y que aparece cuando un cuerpo intenta deslizar sobre otro. Se calcula como:

Fr = k · N

Donde k es el coeficiente de rozamiento y N es la fuerza normal.

Centro de Gravedad de un Cuerpo

Es el punto donde se considera que tiene su origen la fuerza peso de un cuerpo. Si el cuerpo tiene forma de figura geométrica regular, el centro de gravedad se encuentra en su centro geométrico.

Ley de Gravitación Universal

Todos los cuerpos, por el simple y mero hecho de poseer masa, se atraen entre sí por medio de fuerzas que se denominan gravitatorias. Se expresa como:

F = G · (m₁ · m₂) / d²

Donde F es la fuerza gravitatoria, G la constante de gravitación universal, m₁ y m₂ las masas de los cuerpos, y d la distancia entre sus centros.

Fuerza Normal (N)

Es la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo que se apoya en ella, siempre perpendicular a la superficie de apoyo. En una superficie horizontal sin otras fuerzas verticales, se puede calcular como:

N = P = m · g