Movimiento, Fuerza e Interacciones: Conceptos Fundamentales de Física

Movimiento

Trayectoria

Camino que realiza el objeto entre la posición inicial (xi) y la posición final (xf). Existen infinitas trayectorias posibles. No es una magnitud vectorial.

Desplazamiento

Vector que une la posición inicial (xi) y la posición final (xf). Magnitud vectorial única.

Velocidad (V)

Relación entre el desplazamiento y el tiempo efectuado.

Velocidad instantánea

Velocidad en un momento determinado.

Velocidad media

Velocidad promedio sin modificar la posición durante un tiempo.

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Movimiento en una dirección y con la misma velocidad siempre. La velocidad es constante.

Conversión de unidades:

• km/h a m/s: dividir por 3,6.
• m/s a km/h: multiplicar por 3,6.

Aceleración (a)

Relación entre el cambio de velocidad y el tiempo empleado. Magnitud vectorial.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

Movimiento en línea recta con aceleración constante. La velocidad instantánea cambia con relación al tiempo.

Caída Libre

MRUV que se desarrolla cuando se suelta un cuerpo desde una altura. La aceleración es la gravitatoria: 10 m/s².

Fuerza

Medida de interacción entre dos cuerpos. Magnitud vectorial: dirección, sentido, valor y punto de aplicación.

Tipos de Interacción

• Por contacto: los cuerpos deben tocarse.
• A distancia: los cuerpos no necesitan tocarse.

Fuerza Peso

Interacción a distancia entre un planeta y un objeto. Dirección vertical y sentido hacia abajo. Su valor depende de la masa del objeto y la aceleración gravitatoria. Fórmula: P = m x g

Fuerza Normal

Interacción por contacto entre un cuerpo y la superficie en la que se apoya. Dirección perpendicular a la superficie y sentido hacia afuera de la superficie. Su valor depende de la presión ejercida sobre la superficie.

Fuerza de Rozamiento

Interacción entre una superficie y un cuerpo en movimiento. Dirección paralela a la superficie y sentido opuesto a la velocidad. Depende de la fuerza normal y la rugosidad de la superficie.

Fuerza Elástica

Interacción entre un resorte y un cuerpo. Dirección paralela al resorte y sentido opuesto a la deformación. Su valor depende de la naturaleza del resorte y de la deformación.

Fuerza de Tensión

Interacción entre una cuerda y un cuerpo. Dirección paralela a la cuerda y sentido desde el cuerpo hacia la cuerda. Depende del estiramiento ejercido a la cuerda.

Fuerza de Empuje

Interacción entre un fluido y un cuerpo. Dirección siempre vertical y sentido hacia arriba. Depende de la densidad del fluido, el volumen del cuerpo sumergido y la aceleración gravitatoria del líquido.

Fuerza Neta

Suma de fuerzas que actúan en un cuerpo al mismo tiempo.

1. Suma de fuerzas: cuando tienen el mismo sentido y dirección se suman.
2. Misma dirección y sentido opuesto se restan (se considera una fuerza negativa).
3. Diferente dirección: se calcula mediante métodos gráficos o vectoriales.

Leyes de Newton

Ley de Inercia

Si en un cuerpo no actúan fuerzas o la fuerza neta es 0, el cuerpo está en equilibrio. Puede estar en reposo o en velocidad constante (MRU).

Ley de Masa

Si la fuerza neta es distinta de 0, hay una aceleración. La relación entre la fuerza neta y la aceleración es la masa. Fórmula: Fn = m x a

Ley de Acción y Reacción

De una interacción entre 2 cuerpos surgen 2 fuerzas simultáneas, una en cada cuerpo. Estas tienen la misma dirección y valor, pero tienen sentido opuesto y punto de aplicación diferentes.