Principios Básicos de la Cinemática y el Movimiento de los Cuerpos
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Fundamentos de la Cinemática
¿Qué se entiende por movimiento de un cuerpo?
Por movimiento de un cuerpo se entiende el cambio de posición respecto de un sistema de referencia al transcurrir el tiempo.
¿Qué se entiende por posición de un cuerpo o partícula?
Por posición de un cuerpo o partícula se entiende la coordenada espacial, matemáticamente hablando, que ocupa respecto a un punto fijo o referencia.
¿Qué se entiende por sistema de referencia?
Por sistema de referencia se entiende el punto fijo respecto del cual se ubica la posición del cuerpo o partícula.
¿Por qué el sistema de referencia es un punto fijo si en la naturaleza nada está quieto?
El sistema de referencia es un punto fijo porque lo suponemos así; es decir, se toma como un concepto primitivo.
¿Qué se entiende por reposo de un cuerpo o partícula?
Es el no cambio de posición de un cuerpo o partícula respecto al punto fijo.
¿Qué es la cinemática?
La cinemática es la descripción del movimiento de los objetos físicos sin tener en cuenta las causas que lo producen ni su masa.
¿Por qué los conceptos de reposo y movimiento son relativos?
Porque el observador que esté en un punto fijo puede estar en movimiento o en reposo. Si está en reposo, puede ver al objeto en reposo o en movimiento; y si está en movimiento, puede ver al objeto en reposo o en movimiento. Es decir, es relativo al observador.
Conceptos vectoriales y desplazamiento
- Vector de posición (x): Es el vector trazado desde el punto fijo u origen escogido hasta el punto de posición del objeto o partícula.
- Vector desplazamiento (Δx): Es el cambio que sufre el vector de posición de un objeto físico que está en movimiento; ese cambio es una recta vectorial.
- Objeto en reposo: Si un objeto está en reposo, su vector de posición no cambia y, por consiguiente, su vector desplazamiento es el vector cero o nulo.
Distancia y trayectoria
- Distancia: El módulo del vector desplazamiento es lo que en física se llama distancia y es un escalar (un número con la unidad de medida de la longitud).
- Longitud de la trayectoria: Es la distancia real que recorre la partícula a lo largo de la trayectoria de su movimiento.
Definiciones adicionales
Movimiento de traslación
Es el movimiento de un objeto físico en el que todos sus puntos presentan exactamente el mismo vector desplazamiento (Δx) en un intervalo temporal determinado.
Partícula
Es un objeto físico cuya extensión es despreciable en comparación con las longitudes que intervienen en los otros cuerpos que lo rodean y en los movimientos que sufre. Matemáticamente, es un objeto que se identifica por un solo punto, y aun los objetos extensos pueden tratarse como partícula.
Velocidad y rapidez
- Velocidad: Es la rapidez con la que cambia la posición de un móvil o partícula al transcurrir el tiempo. Es un vector por ser un ente que tiene módulo, dirección y sentido.
- Rapidez: Se conoce así al módulo de la velocidad. Es lo que marca el velocímetro de una moto o un carro.
- Velocidad constante: Significa que ni su módulo, ni su sentido, ni su dirección cambian; es decir, se mantienen invariables durante todo el tiempo.