El
movimiento de los objetos
Velocidad: desplazamiento dirección y tiempo.
Todo lo que existe en el universo esta en movimiento, en continuo
cambio. Gracias a esto podemos distinguir los fenómenos que suceden en la
naturaleza, analizarlos y estudiarlos. Por ello, describir y comprender el
movimiento y las causas que lo producen es tarea primordial de los científicos.
¿Conoces la fabula de la liebre y la tortuga?
Se trata de una historia escrita antigua Grecia por Esopo, donde
se narra que en una ocasión la liebre se burlaba de la lentitud de la
tortuga, y esta la reto a una carrera. La liebre segura de ganar, acepto.
Una vez iniciada la carrera, la liebre avanzo tanto y la tortuga tan
poco que se dio cuenta que ganaría con facilidad, así que decidió no
agotarse y detenerse a un rato a comer y a descansar.se quedo dormida, y
la tortuga, a paso lento pero constante, se acerco a la meta.
Cuando la liebre despertó de dio cuenta que la tortuga estaba a punto de
ganar y corrió lo más rápido que pudo, pero no logro alcanzarla. La tortuga
llego primero a la meta y la liebre fue la perdedora.
Sabemos que un objeto se mueve cuando cambia de posición, sin embargo,
no siempre es sencillo determinar, entre dos o varios objetos, cual es el que
cambia de posición. Por ejemplo, en este momento, lo más seguro es que sin
cambiar de lugar leyendo este libro, sentado; tal vez seas de los que disfruten
a la sombra de un árbol, pero ¿en realidad no te mueves?
Sabes que en la tierra gira sobre su propio eje dando una vuelta
completada cada 24 horas y tu estas sobre ella; entonces ¿te mueves o no?
Movimiento (física)
En mecánica, el movimiento es un cambio
de posición en el espacio de algún tipo de materia de
acuerdo con un observador físico.
La descripción y estudio del movimiento de un cuerpo exige determinar su
posición en el espacio en función del tiempo respecto a un cierto sistema de
referencia. Dado el carácter relativo del movimiento, este no puede ser
definido como un cambio físico, ya que un observador inmóvil respecto a un
cuerpo no percibirá movimiento alguno, mientras que un segundo observador
respecto al primero percibirá movimiento del cuerpo
Mecánica relativista
Mecánica relativista
Para describir la posición de una partícula material, la mecánica
relativista hace uso de un sistema de cuatro coordenadas definidas sobre
un espacio tiempo de cuatro dimensiones. El movimiento de una
partícula material viene dado por una curva en
una variedad lorenzana, cuyo vector tangente es de tipo
temporal. Además, las acciones a distancia instantáneas están
excluidas ya que al propagarse más rápido que la velocidad de la luz dan lugar
a contracciones en el principio de causalidad. Por lo que un sistema de
partículas puntuales en interacción debe ser descrito con la ayuda de
"campos retardados", es decir, que no actúan de manera
instantáneamente, cuya variación debe determinarse como propagación a partir de
la posición de la partícula. Esto complica razonablemente el número de
ecuaciones necesarias para describir un conjunto de partículas en interacción.
Otra dificultad añadida es que no existe un tiempo universal para todos
los observadores, por lo que relacionar las medidas de diferentes observadores
en movimiento relativo es ligeramente más complejo que en la mecánica clásica.
Una manera conveniente es definir el intervalo invariante relativista y
parametrizar las trayectorias en el espacio-tiempo en función de dicho
parámetro.
Galileo descubrió la fricción
Galileo fue un científico que
vivió durante el siglo XVII. Para ese momento, mucha gente asumía que
los objetos dejaban de moverse debido a que la fuerza que los
empujaban o tiraban se agotaba. Galileo utilizó una serie de experimentos con las bolas y las
superficies inclinadas para demostrar que una fuerza llamada fricción estaba
causando que las bolas dejaran de rodar. Encontró que los planos más suaves
causaban que las bolas rodaran más lejos y teorizó que la fricción es una
medida de la rugosidad de una superficie. Cuanto más rugosa es una superficie,
ésta trabaja más para reducir la velocidad de movimiento.
Inercia
Cada objeto tiene una tendencia a
resistir un cambio en su movimiento, incluso aquellos en reposo. Su movimiento
en ese caso se puede decir que es cero. No todos los objetos, sin embargo,
se resisten a los cambios en su estado de movimiento en la misma medida. Es
difícil hacer que algunos objetos se muevan o dejan de moverse; con
otros objetos, esto es simple. La inercia es una medida de la cantidad que
un objeto resiste a cambiar su movimiento. Newton descubrió que la inercia es
directamente proporcional a la masa. En otras palabras, cuanto más masa tiene
un objeto, más se va a resistir a los cambios en su movimiento. Esto se puede
ver fácilmente en los experimentos; es mucho más difícil iniciar el
movimiento de una bola de 100 libras (45 Kg) que empujar una bola de 1 libras
(0,45 Kg), incluso cuando ambas bolas están en la misma superficie y por lo
tanto están sujetas a la misma fuerza de oposición de fricción.
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