¿Qué es el movimiento? En física, este concepto significa una acción que conduce a un cambio en la posición de un cuerpo en el espacio durante un cierto período de tiempo en relación con un cierto punto de referencia. Consideremos con más detalle las cantidades y leyes físicas básicas que describen el movimiento de los cuerpos.
El concepto de un sistema de coordenadas y un punto material
Antes de proceder al análisis de la cuestión de qué es el movimiento, es necesario definir algunos conceptos básicos.
Uno de estos conceptos es un punto material. En física, a menudo se consideran casos en los que la forma y las dimensiones del cuerpo no son importantes, ya que son insignificantes en comparación con las distancias recorridas por él. Cuando las dimensiones geométricas del objeto en consideración no son importantes para resolver el problema, se dice que es un punto material.
Otro concepto importante para describir el movimiento es el sistema de coordenadas, bajo el cual se supone que un conjunto de números y ejes determinan inequívocamente la posición de un punto material en el espacio.
Cantidades que describen el movimiento
La rama de la física que estudia el comportamiento de los objetos en movimiento se llama cinemática. En cinemática, a menudo se consideran los movimientos de un punto material. Sabiendo qué es el movimiento, se deben enumerar los principales elementos que están directamente relacionados con él:
- Trayectoria - una línea imaginaria en el espacio a lo largo de la cual se mueve el cuerpo. Puede ser recto, parabólico, elíptico, etc.
- Camino (S) - esta es la distancia que recorre un punto material en el proceso de su movimiento. El camino SI se mide en metros (m).
- Velocidad (v) - una cantidad física que determina qué tan lejos viaja un punto material por unidad de tiempo. Medido en metros por segundo (m/s).
- Aceleración (a) - un valor que describe el cambio en la velocidad de movimiento de un punto material. Se expresa en SI en m/c2.
- Tiempo de movimiento (t).
Leyes del movimiento. Su formulación matemática
Habiendo averiguado qué es el movimiento y qué cantidades lo determinan, podemos escribir una expresión para la trayectoria: S=vt. El movimiento descrito por esta ecuación se llama rectilíneo uniforme. Si la velocidad del punto material cambia, entonces la fórmula para la trayectoria debe escribirse de la siguiente manera: S=v0t+at2 /2, aquí la velocidad v0 se llama inicial (en el instante t=0). En cualquier otro tiempo t, la velocidad de un punto material está determinada por la fórmula: v=v0 + at. Este tipo de movimiento se llama rectilíneo uniformemente acelerado.(igualmente lento).
Las fórmulas consideradas son bastante simples, ya que se utilizan para el movimiento rectilíneo. En la naturaleza, los objetos a menudo se mueven a lo largo de trayectorias curvilíneas. En estos casos, es importante tener en cuenta las propiedades vectoriales de velocidad y aceleración. Por ejemplo, uno de los movimientos simples a lo largo de una trayectoria curva es el movimiento de un punto material a lo largo de un círculo. En este caso, se introduce el concepto de aceleración centrípeta, que determina el cambio no en el módulo de velocidad, sino en su dirección. Esta aceleración se calcula mediante la fórmula: a=v2/R, donde R es el radio del círculo.
Ejemplos de movimiento
Habiendo tratado la cuestión de qué es el movimiento, es útil dar algunos ejemplos de la vida cotidiana y la naturaleza para mayor claridad.
Mover un automóvil en una carretera, andar en bicicleta, s altar una pelota en el césped, hacer flotar un barco en el mar, volar un avión en el cielo, un esquiador que desciende por la ladera de una montaña nevada, un velocista que corre en un deporte competencia son todos ejemplos del movimiento de objetos en la vida cotidiana.
La rotación de los planetas alrededor del Sol, la caída de una piedra al suelo, la oscilación de las hojas y ramas de los árboles bajo la influencia del viento, el movimiento de las células que forman los tejidos de los seres vivos los organismos y, finalmente, el movimiento caótico térmico de los átomos y las moléculas son ejemplos del movimiento de los objetos naturales.
Si abordas el tema desde un punto de vista filosófico, entonces se debe decir que el movimiento es una propiedad fundamental del ser, ya que todo lo que existe a nuestro alrededor,está en constante movimiento y cambio.
