El movimiento es el cambio de posición de un objeto respecto a otros que sirven de sistema de referencia en el tiempo transcurrido.
A nuestro alrededor podemos observar muchos movimientos, cada uno de ellos con características propias. Para clasificarlos debemos elegir algún criterio. La trayectoria y la velocidad son criterios que se utilizan para clasificar los movimientos.
Un movimiento puede ser rectilíneo o curvilíneo. etc.
Movimiento rectilíneo uniforme
El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) es el movimiento que describe un cuerpo o partícula a través de una línea recta a velocidad constante. Es decir:
- El movimiento es lineal en una única dirección
- La velocidad de desplazamiento es constante
El movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.) describe el desplazamiento de un objeto en una sola dirección con una velocidad y tiempo constante en una determinada distancia.
En física, el movimiento rectilíneo uniforme puede ser observado dentro de un plano, en un eje de coordenadas, donde el movimiento es en línea recta desplazándose hacia una dirección. Es uniforme porque las variables de velocidad y tiempo en la recta es constante.
Las fórmulas del movimiento rectilíneo uniforme contempla tres incógnitas: Velocidad constante (V), Distancia (d) y Tiempo (t). La fórmula principal teniendo de incógnita la velocidad constante es la siguiente:
La velocidad constante, por lo tanto es el cociente entre la distancia recorrida y el tiempo empleado. Por ejemplo, si se quiere determinar la velocidad de un carro que recorre 7500 metros (distancia) en 300 segundos (tiempo), dividimos 7500 por 300 que da como resultado 25 metros por segundo (velocidad).
Para resolver las fórmulas del movimiento rectilíneo uniforme se debe convertir las unidades al Sistema Internacional (S.I.) siendo las siguientes para cada factor:
- Velocidad, rapidez, celeridad o módulo: metros por segundo (m/s)
- Distancia: metros (m)
- Tiempo: segundos (s)
La fórmula para determinar la distancia recorrida dada una velocidad constante en un tiempo determinado es:
La fórmula para determinar el tiempo a partir de una velocidad constante y una distancia determinada es:
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es el movimiento de una partícula o cuerpo por una línea recta con una aceleración constante. Es decir:
- La partícula se desplaza por el eje de coordenadas.
- La velocidad aumenta (o disminuye) de manera lineal respecto al tiempo. Es decir, la aceleración es constante.
Movimiento rectilíneo con aceleración variada
El movimiento rectilíneo con aceleración variada es el movimiento de una partícula o cuerpo sólido por una línea recta a velocidad y aceleración no constantes.
Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA): Un cuerpo presenta movimiento uniformemente acelerado al cambiar la velocidad bien sea aumentando su valor, disminuyéndolo o cambiando su dirección. En este movimiento se recorren distancias diferentes en tiempos iguales; un cuerpo que se mueve con aceleración constante no necesariamente describe una trayectoria rectilínea, también puede presentar una trayectoria curvilínea. Un carro se detiene ante un semáforo en rojo; luego, al pasar el semáforo a verde avanza y aumenta su velocidad (MUA); el mismo carro viaja por la autopista y disminuye su velocidad en 2 m/s cada segundo al tomar una curva; en el primer segundo recorre 5 m, en el segundo 3 m y en el tercero 1 m, avanzando distancias cada vez más pequeñas y conservando la magnitud de la aceleración pero no su dirección.
Movimiento Uniformemente Acelerado (M.U.A)
En la mayoría de los casos, la Velocidad de un objeto cambia a medida que el movimiento evoluciona. A éste tipo de Movimiento se le denomina Movimiento Uniformemente Acelerado.
ACELERACIÓN: La Aceleración es el cambio de velocidad al tiempo transcurrido en un punto A a B. Su abreviatura es a.
VELOCIDAD INICIAL (Vo) : Es la Velocidad que tiene un cuerpo al iniciar su movimiento en un período de tiempo.
VELOCIDAD FINAL (Vf) : Es la Velocidad que tiene un cuerpo al finalizar su movimiento en un período de tiempo.
La Fórmula de la aceleración está dada por la siguiente fórmula:
Movimiento circular uniforme
El movimiento circular uniforme (MCU) es el movimiento que describe una partícula cuando da vueltas sobre un eje estando siempre a la misma distancia (r) del mismo y desplazándose a una velocidad constante
El movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA) se presenta cuando una partícula o cuerpo sólido describe una trayectoria circular aumentando o disminuyendo la velocidad de forma constante en cada unidad de tiempo. Es decir, la partícula se mueve con aceleración constante.
El movimiento parabólico es el movimiento de una partícula o cuerpo rígido describiendo su trayectoria una parábola.
Tipos de movimiento en física
En física, los movimientos de los cuerpos bajo la acción de fuerzas es estudiado por la ciencia mecánica.
En este sentido, los tipos de movimiento en mecánica se divide en 3 grandes áreas de estudio según la naturaleza de los objetos, siendo ellas:
- Mecánica relativista, mecánica de los movimientos celestes o mecánica celestial: estudia los tipos de movimientos de los astros y los objetos celestes teniendo en consideración la Teoría de la relatividad de Albert Einstein.
- Mecánica clásica o mecánica newtoniana: define los tipos de movimientos de los objetos ordinarios de la Tierra, o sea, aquellos cuyo movimiento es menor a la velocidad de la luz. Se basa en las leyes de Newton con las variables de gravedad, masa y movimiento.
- Mecánica cuántica o teoría cuántica de campos: estudia los tipos de movimiento de la materia en escala atómica y subatómica.
Por otro lado, la cinemática (dentro de la física y la mecánica) estudia el movimiento de los objetos definiendo sus magnitudes de posición, velocidad y aceleración. Teniendo como variables la trayectoria y el tiempo se distinguen los siguientes tipos de movimiento:
- Movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U.): objeto se desplaza en una sola dirección, por una distancia determinada con velocidad y tiempo constante.
- Movimiento rectilíneo acelerado: se diferencia de la anterior por la aceleración constante del objeto.
- Movimiento rectilíneo uniformemente variado: la variación de la velocidad y el tiempo es constante en el objeto.
- Movimiento curvilíneo: este movimiento incluye los movimientos parabólicos, elípticos, vibratorios, oscilatorios y circulares.