Descripción del movimiento

La distancia y su medida

La distancia entre dos puntos se mide en unidades de longitud. La unidad de longitud en el Sistema Internacional es el metro (m), que tiene múltiplos y submúltiplos.

El tiempo y su medida

En el Sistema Internacional (SI), el tiempo se mide en segundos (s). El tiempo que tarda la Tierra en dar una vuelta completa alrededor del Sol, promediado para muchas vueltas, se llama año solar medio. El año solar medio se divide en 365 días, cada día en 24 horas, cada hora en 60 minutos y cada minuto en 60 segundos. Observa: 

Un segundo corresponde aproximadamente a la 86.400-ava parte del día solar medio.

El movimiento, el espacio y el tiempo

El movimiento es esencialmente un cambio gradual. Un cuerpo pasa de estar en un lugar, en un instante determinado, a estar en otro lugar, en un instante de tiempo posterior, pasando por toda una serie continua de posiciones intermedias. Decimos entonces que un objeto se mueve cuando su posición respecto de un origen de referencia varía al transcurrir el tiempo. La línea geométrica que recorre un objeto en movimiento se llama trayectoria Es el camino que recorre el móvil.

El desplazamiento es el vector que une el punto inicial y el final de un movimiento. Entre dos posiciones dadas solo puede haber un desplazamiento. aunque las trayectorias pueden ser infinitas.

• En el caso de que la trayectoria sea una recta, el desplazamiento coincide con el espacio recorrido.
• Si trayectoria no es una recta, el desplazamiento to tiene por qué coincidir con el espacio recorrido. De hecho, para el caso de un móvil que gira alrededor del centro de una circunferencia de 10 m de radio y da una vuelta completa, el desplazamiento es nulo, y el espacio recorrido es: Espacio = 2mR

Tipos de movimiento

La primera dasificación de los movimientos se puede realizar atendiendo al tipo de trayectoria que describen. Esta puede ser recta (rectilinea) o curva (curvilinea) Dentro de las trayectorias curvilineas podemos encontrar casos muy conocidos, como movimientos elípticos, circulares y parabólicos.

Al estudiar el movimiento de cualquier objeto, es preciso indicar respecto de qué sistema de referencia estamos estudiando ese movimiento, ya que los valores de magnitudes como la posición del objeto o la velocidad y también la forma de la trayectoria descrita van depender del sistema de referencia que se escoja. Existen varios tipos de movimiento, según la trayectoria que describa la partícula.

• Movimiento rectilíneo
• Movimiento rectilíneo uniforme (MRU): la partícula se desplaza por una trayectoria sobre una linea recta a velocidad constante con aceleración cero.
• Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV): la partícula se mueve por una trayectoria sobre una linea recta con aceleración constante.
• Movimiento rectilíneo con aceleración variada: la partícula se desplaza por una trayectoria sobre una linea recta a velocidad y aceleración variable.

• Movimiento circular
• Movimiento circular uniforme (MCU): la partícula se desplaza por una trayectoria sobre una circunferencia a velocidad constante con aceleración cero.
• Movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA): la partícula se mueve con aceleración constante describiendo una trayectoria circular.
• Movimiento parabólico: es el movimiento de una partícula o cuerpo rígido en el que la trayectoria que se describe es una parábola. Éste movimiento es el resultante de la aplicación simultánea y perpendicular de un MRU y otro MRUV.
• Movimientos periódicos: Son aquellos en los que para intervalos de tiempo iguales, son iguales también variables como la velocidad, la aceleración, la posición, etc. El movimiento periódico más simple es el ya citado MCU.
• Movimiento oscilatorio: Es un movimiento periódico en que el móvil recorre sucesivamente por una distancia máxima a una mínima respecto al centro de oscilación. Un caso es el péndulo.
• Movimiento armónico simple (M.A.S.): Este es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio. Se denomina simple porque no se tienen en cuenta los rozamientos o atenuaciones que le pudiera ocasionar el medio.

La ley de movimiento

A la relación entre el tiempo transcurrido y la posición del móvil la llamamos ley de movimiento. En dicha ley se relaciona la posición de un móvil (representada por la letra s o x habitualmente) con el tiempo transcurrido (representado con la letra t). O sea, la posición es una función del tiempo:

s = s(t)

En el Sistema Internacional (SI), la posición se expresa en metros (m), y el tiempo,en segundos (s).

Ejemplo

En la ley de movimiento  s= 5, la posición del móvil no depende del tiempo. Esto quiere decir que se encuentra in reposo

Para la ley de movimiento s= 2 x t1 la posición del móvil depende del tiempo. En el instante inicial (t =0). s = 2 x 0= 0. Esto quiere decir que el móvil se encuentra en el origen de referencia. En otro instante, la posición es diferente. Para t = 10:

S =2xt = 2 x 10 = 20

Es decir, existen 20 unidades de distancia entre la posición actual del móvil y la que tenia cuando pusimos en marcha el cronómetro.

Si la posición de un móvil en los instantes t = 0, t = 4s  y t = 12s, obedece a la ley de movimiento:

s(t)=10+20xt

Calcular la posición en cada instante. Si se sustituye el tiempo en la ley de movimiento:

• Para t=0 s  --> s (0) -10+20*0 =10 m
• Para t=4s  --> s (4)-10+20x4 = 90 m
• Para t = 12s -->s (12)-10+20x12 = 250 m