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En física, el movimiento es el fenómeno en el que un objeto cambia su posición con respecto al tiempo. El movimiento se describe matemáticamente en términos de desplazamiento, distancia, velocidad, aceleración, rapidez y marco de referencia a un observador y midiendo el cambio de posición del cuerpo respecto a ese marco con el cambio de tiempo. La rama de la física que describe el movimiento de los objetos sin referencia a su causa se llama cinemática, mientras que la rama que estudia las fuerzas y su efecto sobre el movimiento se llama dinámica.
Si un objeto no cambia con respecto a un marco de referencia determinado, se dice que está en reposo, inmóvil, parado o que tiene una posición constante o invariable en el tiempo con respecto a su entorno. La física moderna sostiene que, al no existir un marco de referencia absoluto, no se puede determinar el concepto de movimiento absoluto de Newton[1], por lo que se puede considerar que todo en el universo está en movimiento[2]: 20-21
El movimiento se aplica a varios sistemas físicos: objetos, cuerpos, partículas de materia, campos de materia, radiación, campos de radiación, partículas de radiación, curvatura y espacio-tiempo. También se puede hablar del movimiento de las imágenes, las formas y los límites. En general, el término movimiento significa un cambio continuo en las posiciones o la configuración de un sistema físico en el espacio. Por ejemplo, se puede hablar del movimiento de una onda o del movimiento de una partícula cuántica, donde la configuración consiste en probabilidades de que la onda o la partícula ocupen posiciones específicas.
Fuerzas aceleración y leyes del movimiento de newton
Consideremos primero el caso sencillo de un coche que se mueve a una velocidad constante por una carretera recta. Una vez que nos hemos puesto de acuerdo sobre las unidades que utilizamos para medir la velocidad -como millas por hora o metros por segundo, o lo que sea- un simple número, como 55 (mph), nos dice todo lo que hay que decir para describir el movimiento a velocidad constante. Bueno, en realidad, esto no es todo: no nos dice en qué dirección (este u oeste, por ejemplo) se mueve el coche. Para algunos propósitos, como el de calcular el consumo de gasolina, esto es irrelevante, pero si el objetivo del viaje es llegar a algún sitio, en lugar de simplemente dar vueltas, es útil conocer la dirección además de la velocidad.
Por otro lado, la velocidad, en la jerga de la física, incluye la dirección. Para un movimiento en línea recta, la velocidad puede ser positiva o negativa. Para una situación determinada, como la de Charlottesville a Richmond, tenemos que acordar de antemano que una dirección concreta, como la de alejarse de Charlottesville, cuenta como positiva, por lo que el movimiento hacia Charlottesville sería siempre con una velocidad negativa (pero, por supuesto, con una velocidad positiva, ya que la velocidad es siempre positiva, o cero).
Preguntas sobre el movimiento en línea recta
Ya hemos visto que una línea recta ascendente significa que el objeto se mueve hacia delante con una velocidad constante. Sin embargo, ¿qué ocurre con una línea curva hacia arriba? Por cada segundo que pasa en el eje horizontal del tiempo, la distancia recorrida es mayor que la del segundo anterior. En otras palabras, la distancia aumenta a un ritmo creciente. Decimos que el objeto se está acelerando.
Si la línea de una gráfica distancia-tiempo se curva en sentido contrario (cuando la pendiente se hace más plana), entonces el objeto estará desacelerando, ya que cada segundo la distancia recorrida es menor que el segundo anterior.
Movimiento en línea recta clase 11
El movimiento lineal, también llamado movimiento rectilíneo,[1] es un movimiento unidimensional a lo largo de una línea recta, por lo que puede describirse matemáticamente utilizando sólo una dimensión espacial. El movimiento lineal puede ser de dos tipos: movimiento lineal uniforme, con velocidad constante (aceleración nula); y movimiento lineal no uniforme, con velocidad variable (aceleración no nula). El movimiento de una partícula (un objeto puntual) a lo largo de una línea puede describirse mediante su posición
El movimiento lineal es el más básico de todos los movimientos. De acuerdo con la primera ley del movimiento de Newton, los objetos que no experimentan ninguna fuerza neta continuarán moviéndose en línea recta con una velocidad constante hasta que sean sometidos a una fuerza neta. En circunstancias cotidianas, fuerzas externas como la gravedad y la fricción pueden hacer que un objeto cambie la dirección de su movimiento, de modo que éste no puede describirse como lineal[3].
Se puede comparar el movimiento lineal con el movimiento general. En el movimiento general, la posición y la velocidad de una partícula se describen mediante vectores, que tienen una magnitud y una dirección. En el movimiento lineal, las direcciones de todos los vectores que describen el sistema son iguales y constantes, lo que significa que los objetos se mueven a lo largo del mismo eje y no cambian de dirección. Por lo tanto, el análisis de este tipo de sistemas puede simplificarse despreciando las componentes de dirección de los vectores implicados y ocupándose sólo de la magnitud[2].