Mecánica

Es la parte de la física que se encarga de estudiar el movimiento y el reposo de los cuerpos haciendo un análisis de sus propiedades y causas.

Clasificación de la Mecánica

1. Cinemática: es la rama de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos sin tomar en cuenta las causas que producen dicho movimiento.
2. Dinámica: es la rama de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos analizando las causas que producen dicho movimiento.
3. Estática: es la rama de la mecánica que estudia el equilibrio de los cuerpos.

Movimiento y Reposo

Movimiento: un cuerpo está en movimiento con respecto a un punto fijo o sistema de referencia, cuando su posición cambia con el tiempo respecto al punto fijo.

Reposo de un Cuerpo: un cuerpo se considera en reposo con respecto a un punto fijo o a un sistema de referencia cuando al transcurrir el tiempo no cambia de posición respecto al sistema de referencia.

Elementos del Movimiento

• Móvil o Partícula Material: es todo cuerpo capaz de moverse.
• Trayectoria: es la línea que resulta de unir todas las posiciones necesarias alcanzadas por el móvil durante su movimiento.
• Posiciones: punto donde se encuentra un móvil en determinado instante de tiempo.
• Punto de Referencia: es el punto considerado fijo a partir del cual el móvil cambia de posición.
• Tiempo: es el intervalo de duración de un fenómeno.
• Desplazamiento: es el cambio de posición de un móvil con respecto al punto de referencia.
• Distancia Recorrida: es el valor absoluto o módulo del desplazamiento.

Clasificación del Movimiento

Los diferentes movimientos que puede tomar una partícula se clasifican atendiendo fundamentalmente a dos criterios: la trayectoria y los desplazamientos.

Por la Forma de Trayectoria:

• Rectilíneos: es cuando la trayectoria del móvil es una línea recta y realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales.
• Curvilíneos: es en el cual la trayectoria del móvil es una línea curva.

Por Desplazamientos se Clasifican en:

• Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU): es cuando el móvil realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales.
• Velocidad en el MRU: es el cociente constante que se obtiene de dividir el desplazamiento realizado entre el tiempo que se emplea para realizar dicho desplazamiento.
• Rapidez: es el valor absoluto o módulo de la velocidad.

Personajes Clave en la Historia del Movimiento

Galileo Galilei

(15 de febrero de 1564 – 8 de enero de 1642) Nació en Pisa, Italia. Fue un físico, astrónomo y filósofo que jugó un papel fundamental en la Revolución Científica.

Aportes:

• Demostró experimentalmente que la velocidad de caída de los cuerpos era independiente de su peso.
• Descubrió experimentalmente las leyes del movimiento del péndulo y las leyes del movimiento acelerado.
• Enunció el principio de la relatividad de movimientos que lleva su nombre.
• Estableció las bases de la mecánica, creando dos nuevas ciencias, conocidas como dinámica y la resistencia de materiales.
• Construyó el primer telescopio astronómico.
• Observó numerosas montañas lunares y los 4 satélites mayores de Júpiter.

Aristóteles

(384 a. C. – 322 a. C.) Filósofo, lógico y científico de la antigua Grecia. Sus ideas han tenido una gran influencia en la historia intelectual de Occidente.

Aportes:

• Formuló la teoría de la generación espontánea, el principio de no contradicción, las nociones de categoría, sustancia, acto, potencia y primer motor inmóvil.
• En física, se dedicó al estudio de las causas y principios que rigen a los seres naturales.
• Distinguió cuatro causas: material, formal, eficiente y final.

Nicolás Copérnico

(19 de febrero de 1473 – 24 de mayo de 1543) Astrónomo, matemático y físico. Es conocido por su teoría heliocéntrica del sistema solar.

Aportes:

• Teoría Heliocéntrica: la Tierra y los planetas se mueven alrededor del Sol, que se encuentra en el centro del sistema solar.

Otros Tipos de Movimiento

• Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA): un cuerpo está dotado de un MUA cuando su velocidad experimenta aumentos iguales en intervalos de tiempos iguales.
• Movimiento Retardado (MUR): cuando su velocidad experimenta disminuciones iguales en intervalos de tiempos iguales.
• Aceleración: variación que experimenta la velocidad o rapidez en la unidad de tiempo.
• Tiempo Máximo (tmax): tiempo que transcurre desde que el móvil inicia un MUR hasta que se detiene.
• Desplazamiento Máximo (dmax): es el desplazamiento realizado por un móvil desde que inicia un MUR hasta que se detiene.

Caída Libre

Caída Libre: movimiento que los cuerpos adquieren en el vacío. Todo cuerpo en caída libre parte del reposo (Vo=0m/s) y adquiere un MUA con aceleración de la gravedad terrestre.

Gravedad: es la aceleración con que la Tierra atrae a los cuerpos debido a la fuerza de gravedad. Se simboliza con la letra g y su valor en el sistema MKS es de 9.8m/s².

Leyes de Caída Libre de los Cuerpos:

1. Todo cuerpo en el vacío y desde una misma altura tarda el mismo tiempo en caer.
2. Todo cuerpo en el vacío y desde una misma altura llega a la misma velocidad.

Lanzamiento Vertical Hacia Arriba

Lanzamiento Vertical Hacia Arriba (LVHA): todo cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba parte con una velocidad inicial y adquiere un MUR con aceleración de la gravedad.

Características del LVHA:

1. En el punto máximo de la trayectoria la velocidad final es igual a 0.
2. La rapidez que tiene el móvil en el momento de ser lanzado es igual a la rapidez que tendrá cuando pase por el mismo punto.
3. El tiempo que se tarda en ascender es igual al tiempo que tarda en bajar.