Mecánica: Fundamentos y Ramas del Movimiento y Equilibrio Físico

La Mecánica es la rama de la física que se ocupa de estudiar la evolución o cambio de posición de los cuerpos en función del tiempo. También aborda situaciones en las que su posición no cambia debido a que las fuerzas que actúan sobre ellos les producen un estado de equilibrio. Esta ciencia se divide en dos grandes áreas:

Estática

Considera las estructuras y cuerpos rígidos en un estado inmóvil, es decir, en equilibrio.

Dinámica

Estudia el cuerpo o alguno de sus segmentos en un estado móvil. La Dinámica, a su vez, se subdivide en:

Cinemática

Se refiere a la descripción de los movimientos, tales como el desplazamiento, la velocidad y la aceleración, independientemente de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo humano.

Cinética

Estudia las causas que provocan el movimiento del cuerpo u objetos, incluyendo los conceptos de masa, fuerza y energía.

Profundizando en la Cinemática: Descripción del Movimiento

Tipos de Movimientos

• Movimiento Lineal o Rectilíneo: Es el movimiento del cuerpo humano o de sus segmentos en una línea recta.
• Movimiento Angular o de Rotación: Movimiento de un objeto o segmento alrededor de un eje.
• Movimiento Curvilíneo: Combinación del movimiento angular y lineal. Por ejemplo, coger una manzana y llevarla a la boca es un ejemplo de este tipo de movimiento.
• Movimiento Complejo: Es la combinación de un movimiento rectilíneo, curvilíneo y rotatorio de forma simultánea. Ejemplos de este tipo de movimientos son la marcha o correr en bicicleta.

Dirección del Movimiento

La dirección de un movimiento de una palanca alrededor de su eje es análoga al movimiento de las agujas en la esfera del reloj: se considera positivo si se produce en el mismo sentido de las agujas del reloj y negativo si es en contra del movimiento de las agujas del reloj.

Cantidad del Movimiento

• En un movimiento rotatorio o arco de movimiento, la cantidad de movimiento se expresa en grados o radianes. Para poder medir el arco de movimiento de una articulación en grados se requiere el uso de un goniómetro.
• El movimiento lineal se cuantifica por la distancia lineal.

Conceptos Clave de la Cinemática

• Desplazamiento: Cambio de posición de un cuerpo.
• Velocidad: Tasa de cambio del desplazamiento por unidad de tiempo.
• Aceleración: Es el cambio de velocidad por unidad de tiempo.

Estática: Equilibrio y Fuerzas en Reposo

La Estática estudia las condiciones en las que los cuerpos se mantienen en equilibrio o en reposo como resultado de las fuerzas que actúan sobre ellos.

El Equilibrio

En un estado de equilibrio, la suma de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo equivale a cero.

Fuerzas Positivas y Negativas

Convencionalmente, las fuerzas positivas actúan hacia arriba o hacia la derecha, y las fuerzas negativas actúan hacia abajo o hacia la izquierda.

Inercia: La Primera Ley de Newton

Según la primera ley de Newton, un cuerpo en reposo tiende a permanecer en reposo, y un cuerpo siguiendo un movimiento lineal mantiene su misma dirección y velocidad, salvo que fuerzas externas modifiquen su estado.