Movimiento

Posición

Es suficiente con una dimensión, pero hay que especificar dónde colocamos el sistema en referencia, desde dónde comenzamos a contar.

Distanciamiento

Es la diferencia entre la posición final y la distancia recorrida.

Distancia Recorrida

Es la distancia total.

Ejemplo: En unos grandes almacenes, partimos de la planta 0, subimos a la 3 y bajamos a la -1. El desplazamiento será -1, en cambio, la distancia recorrida será 7.

Velocidad

Ejemplo: Un ave sale de Barcelona a las 8:00 h y llega a Madrid a las 11:00 h, haciendo paradas en Lérida, Zaragoza, Calatayud y Guadalajara. Si dividimos el recorrido del tren (630 km) entre el tiempo empleado (3 h), obtendremos la velocidad media: 210 km/h.

Velocidad Media = Distancia Recorrida / Tiempo = 630 km / 3 h = 210 km/h

Tiempo de Reacción

Es el que transcurre desde que nuestros ojos ven un peligro hasta que reaccionamos moviendo algún músculo.

Ejemplo: Un segundo es, aproximadamente, lo que tarda un conductor en reaccionar y pisar el freno cuando ve peligro. Si un conductor lleva una velocidad de 120 km/h y percibe un peligro, recorrerá 33 m hasta que su pie reaccione.

120 km/h * 1000 m/km * 1 h/3600 s = 33 m/s      d = v * t = 33 m/s * 1 s = 33 m

Aceleración

En los coches, puede suceder cuando arrancas muy rápido o cuando frenas violentamente. La aceleración en las curvas la llamamos aceleración centrípeta; en ese caso, cambia la dirección de la velocidad.

Tipos de Movimiento

Rectilíneos

• MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme): Si se mueve a velocidad constante. Ejemplo: minutero del reloj.
• MRUA (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado): Si su velocidad varía en el tiempo. Ejemplo: salida de un F1.

Circulares

• MCU (Movimiento Circular Uniforme): Velocidad constante. Ejemplo: coche con el control de crucero activado.
• MCUA (Movimiento Circular Uniformemente Acelerado): Ejemplo: rueda de la bici de un ciclista cuesta abajo.

Tipos de Fuerzas

• Fuerza de Contacto: Cuando dos cuerpos involucrados entran en contacto. Ejemplo: para abrir una puerta, basta con empujar.
• Fuerza a Distancia: Cuando los cuerpos involucrados no están en contacto. Ejemplos: la gravedad, la fuerza eléctrica y la fuerza magnética. Cuando cae una manzana del árbol.
• Tensión: Una cuerda que nos permite tirar de un cuerpo.
• Fuerza de Rozamiento: Siempre se opone al movimiento, pero nos permite andar.
• Fuerza Motriz: Provoca el movimiento de los cuerpos.
• Peso: Debido a la gravedad de un planeta. P = m * g. No debemos confundir el peso con la masa. La masa expresa la cantidad de materia que tiene un cuerpo y es la misma en cualquier lugar. En cambio, el peso es la fuerza con la que un planeta atrae a los cuerpos que están en sus proximidades. El peso de un cuerpo sería distinto en la Luna que en la Tierra.

Presión en Fluidos

La presión es la acción de una fuerza sobre una superficie. La presión depende de dos factores: la fuerza aplicada y la superficie de contacto. A mayor fuerza, mayor presión. La unidad de presión es el Pascal (Pa). La presión atmosférica se mide con un barómetro, la presión de un fluido (líquido o gas) con un manómetro.

La presión (P) ejercida por una fuerza (F) sobre una superficie (S) es directamente proporcional al valor de la fuerza e inversamente proporcional a la superficie sobre la que actúa. Se expresa: P = F/S.

Los líquidos también pesan, por lo que ejercerán una fuerza sobre la base y sobre las paredes del recipiente que los contiene.

Principio de Pascal

La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite con la misma intensidad a todos los puntos del mismo. Los gases se pueden comprimir, los líquidos no.

Máquinas Hidráulicas

• Elevador Hidráulico: Sirve para elevar grandes pesos con poco esfuerzo. Consiste en dos depósitos de distinta sección conectados entre sí y con un líquido en su interior. Sobre el de mayor sección se coloca la carga a elevar y la fuerza se ejerce sobre el de menor sección. La presión será la misma en todo el líquido.
• Prensa Hidráulica: Sigue el mismo proceso, pero sirve para comprimir objetos.
• Freno Hidráulico: Con el pedal del freno de los vehículos, se ejerce una fuerza sobre un émbolo de sección pequeña que se mueve dentro de un pistón. Esta fuerza crea una presión en el líquido de frenos que se transmite instantáneamente en todas las direcciones. En el otro extremo, hay otro pistón con dos émbolos en el que se aplica la fuerza. El movimiento de los émbolos actúa de forma que hace que las ruedas de los vehículos se frenen.

Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso del fluido que desaloja.

• Si el empuje es menor que el peso: el cuerpo flotará y ascenderá hasta que el peso y el empuje se igualen.
• Si el empuje es mayor que el peso: el cuerpo se hundirá (la densidad del cuerpo es mayor que la del líquido).
• Si el empuje es igual que el peso: el cuerpo permanecerá en una posición estable sumergido en el líquido.

Si consideramos un cuerpo completamente sumergido en un líquido, su volumen será igual al volumen del líquido que desaloja, por lo que la relación entre el peso y el empuje quedará reducida a la relación entre las densidades del cuerpo y del líquido.

• Si la densidad del cuerpo es menor que la del líquido: el cuerpo flotará.
• Si la densidad del cuerpo es mayor que la del líquido: el cuerpo se hundirá.
• Si las densidades son iguales: el cuerpo permanecerá en equilibrio.

Funcionamiento de un Submarino

Los submarinos pueden sumergirse porque llenan con agua, mediante la apertura de unas válvulas, los grandes espacios de aire que tienen en sus cascos. Estos espacios se llaman tanques de inmersión y están en proa, popa y a lo largo del casco. Cuando estos tanques se llenan de agua, el submarino posee mayor densidad que el agua y se hunde; cuando los tanques expulsan el agua y quedan llenos de aire, flota, como cualquier otro barco. Es decir, se basa en el principio de Arquímedes.