MOVIMIENTO MECÁNICO

MOVIMIENTO MECÁNICO

En física clásica movimiento mecánico es el fenómeno físico que se define como todo cambio de posición en el espacio que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria. La descripción y estudio del movimiento de un cuerpo exige determinar su posición en el espacio en función del tiempo. Para ello es necesario un sistema de referencia o referencial.

HISTORIA

La mecánica encierra a un amplio rubro de personajes que a lo largo de su vida han venido dando aportes importantes para la evolución de esta áre

a. Antes de adentrar en los antiguos comienzos de esta disciplina es importante saber que la mecánica es una ciencia que se encarga de estudiar las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.

Ademas de ello, la mecánica como ciencia apareció en el periodo helenístico y fue Arquímedes, quien describió cuantitativamente las leyes de la palanca y otras máquinas simples, las cuales con su uso dieron origen a las primeras nociones de dinámica y estática. Arquímedes estableció los fundamentos de la estática y fue el fundador de la hidrostática al enunciar su famoso principio. Además de Arquímedes a lo largo de los años también existieron otros estudiosos de la física que poco a poco sirvieron como impulso al aportar valiosos principios para el desarrollo de la mecánica entre ellos. se pueden citar a Tartaglia, Galileo Galilei,Newton, Euler, Einstein,entre otros.

El físico y astrónomo italiano Galileo reunió las ideas de otros grandes pensadores de su tiempo y empezó a analizar el movimiento a partir de la distancia recorrida desde un punto de partida y del tiempo transcurrido. Demostró que la velocidad de los objetos que caen aumenta continuamente durante su caída. Esta aceleración es la misma para objetos pesados o ligeros, siempre que no se tenga en cuenta la resistencia del aire (rozamiento).

El matemático y físico británico Isaac Newton mejoró este análisis al definir la fuerza y la masa, y relacionarlas con la aceleración. Para los objetos que se desplazan a velocidades próximas a la velocidad de la luz, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Para las partículas atómicas y subatómicas, las leyes de Newton han sido sustituidas por la mecánica cuántica. Pero para los fenómenos de la vida diaria, las tres leyes del movimiento de Newton constituyen la piedra angular de la dinámica (el estudio de las causas del cambio en el movimiento).

El movimiento está presente en casi todo lo que nos rodea (Se mueven los seres humanos, los animales e infinidad de partes de ellos; el agua de ríos y mares; el aire al formar vientos; los medios de transporte; las par­tes de los mecanismos; la Tierra; cuerpos celestes como planetas, estrellas y galaxias; las moléculas y los átomos), por lo que tiene innumerables aplicaciones prácticas. Su estudio permite: describirlos, diseñarlos con las características deseadas.

TIPOS DE MOVIMIENTO

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme y su velocidad es constante en el tiempo, es decir, su aceleración es nula. Esto implica que la velocidad media entre dos instantes cualesquiera siempre tendrá el mismo valor. Además la velocidad instantánea y media de este movimiento coincidirán.

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es aquel en el que un cuerpo se desplaza sobre una recta con aceleración constante. Esto implica que en cualquier intervalo de tiempo, la aceleración del cuerpo tendrá siempre el mismo valor. Por ejemplo, la caída libre de un cuerpo, con aceleración de la gravedad constante.

MOVIMIENTO CIRCULAR

El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria será una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante, ocurrre el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular constante. No se puede decir que la velocidad es constante ya que, al ser una magnitud vectorial esta tiene módulo, dirección y sentido: el módulo de la velocidad permanece constante durante todo el movimiento pero la dirección cambia constantemente, es en todo momento tangente a la trayectoria circular. Esto implica la presencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía el módulo de la velocidad, si varía su dirección.

MOVIMIENTO ONDULATORIO

Se denomina movimiento ondulatorio al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una ondulacion. Se corresponde con la trayectoria ideal de un cuerpo que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

MOVIMIENTO PARABÓLICO

Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un cuerpo que se mueve en un medio, que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme. También es posible demostrar que puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos, un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

MOVIMIENTO PENDULAR

El movimiento pendular es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas físcos como aplicación práctica al movimiento armónico simple. Hay características del movimiento pendular según el péndulo simple, péndulo de torsión y péndulo físico.

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

El movimiento armónico simple (se abrevia m.a.s.), también denominado movimiento vibratorio armónico simple (abreviado m.v.a.s.), es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si la descripción de un movimiento requiriese más de una función armónica, en general sería un movimiento armónico, pero no un m.a.s..

En el caso de que la trayectoria sea rectilínea, la partícula que realiza un m.a.s. oscila alejándose y acercándose de un punto, situado en el centro de su trayectoria, de tal manera que su posición en función del tiempo con respecto a ese punto es una sinusoide. En este movimiento, la fuerza que actúa sobre la partícula es proporcional a su desplazamiento respecto a dicho punto y dirigida hacia éste.