1. Tiempo y Espacio: Fundamentos del Movimiento
Todos los cuerpos se mueven, cambian continuamente de forma o posición. El tiempo y el espacio se combinan creando el movimiento a diferentes escalas de observación.
2. ¿Nos Estamos Moviendo?
Las sucesivas posiciones forman una línea denominada trayectoria, que representa el camino seguido por el móvil. El movimiento de un objeto es el cambio de posición del mismo respecto a otros objetos que sirven de sistema de referencia.
La Relatividad de la Trayectoria y la Distancia Recorrida
Decimos que el movimiento es relativo porque varios cuerpos pueden desplazarse y describir de diferente manera el mismo movimiento y todos tener razón. La distancia recorrida por un móvil es la longitud de su trayectoria y depende del sistema de referencia utilizado.
3. ¿Qué es la Velocidad?
La velocidad indica lo rápido o lo lento que es un movimiento. Utilizamos la velocidad siempre que necesitamos expresar cómo ocurre algo en relación con el tiempo transcurrido.
Más que un Número: La Velocidad como Vector
La velocidad es la magnitud física que expresa cómo se está moviendo un objeto en cada momento. Informa de la dirección, el sentido y la rapidez del movimiento. Toda la información que contiene la magnitud velocidad se expresa gráficamente mediante una flecha que en física y matemáticas recibe el nombre de vector. La longitud del vector se denomina módulo de la velocidad y expresa la rapidez del movimiento. Lo simbolizamos con la letra v y se define como el espacio recorrido e dividido entre el tiempo que ha tardado t.
v = e / t
Su unidad en el Sistema Internacional es el metro por segundo (m/s).
Velocidad Media e Instantánea
Para averiguar la velocidad de un objeto hay que medir la longitud de su trayectoria y dividirla entre el tiempo empleado. Definimos la velocidad media como el resultado de dividir el espacio recorrido entre el tiempo.
vm = e / t
La velocidad instantánea es la que se lleva en cada momento.
Representación Gráfica del Movimiento
El movimiento se puede representar gráficamente situando la posición del objeto en el eje vertical de un papel cuadriculado y el tiempo en el eje horizontal. Cada punto de esa gráfica representa dónde se encontraba el objeto en cada momento.
Representación Matemática
En algunos movimientos es posible calcular la posición si sabemos el tiempo transcurrido. Matemáticamente se representa:
e = v · t
Donde e indica la posición en cada instante de tiempo, representado por t, y v es la velocidad. La velocidad informa de cómo es el movimiento y puede representarse gráfica y matemáticamente.
4. ¿Qué es la Aceleración?
Al cambio de velocidad lo llamamos aceleración y puede afectar al módulo, la dirección o el sentido; es posible que un objeto acelere a pesar de ir siempre con la misma rapidez si cambia la dirección o el sentido. La unidad internacional de aceleración es el metro por segundo al cuadrado (m/s2); significa que en el tiempo de un segundo la velocidad varía en un metro por segundo.
Representación Gráfica de la Velocidad
El movimiento se puede representar situando la velocidad en el eje vertical y el tiempo en el eje horizontal. En este caso, cada punto representa la velocidad, siendo la forma más adecuada de estudiar los movimientos con aceleración.
Representación Matemática
En algunos movimientos la velocidad cambia en proporción al tiempo y se puede representar matemáticamente con la expresión:
v = a · t
La constante a es la aceleración y expresa cuánto cambia la velocidad en la unidad de tiempo, se expresa en m/s2.