Movimiento

Universidad Complutense de Madrid

física

Movimiento

Prof. J. Peña

fundamentos de física

UCM- Facultad de educación

Tabla de contenidos

• Introducción
• Posición & distancia
• Sistema de referencia
• Rapidez y velocidad
• MRU
• Aceleración

fundamentos de física

UCM- Facultad de educación

Introducción

• El movimiento es un concepto fundamental en la física que estudia el desplazamiento de los objetos y los factores que influyen en dicho movimiento.
• Implica analizar cómo los objetos cambian su posición, velocidad y aceleración a lo largo del tiempo.

Términos clave

fundamentos de física

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Posición

• Posición es el lugar donde se encuentra un objeto.
• Se mide desde un punto de referencia, al que se le asigna un valor de posición = 0.
• Cuando el objeto se mueve en línea recta, solo necesitamos un punto de referencia para conocer su posición. Cuando se mueve en una superficie, es necesario utilizar un sistema de referencia cartesiano (ejes x e y).

La posición es una magnitud VECTORIAL. Tiene módulo (magnitud) y dirección.

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Distancia

• La distancia es una magnitud escalar: no tiene dirección, solo tiene magnitud (valor numérico).
• V.g.: Un automóvil que recorre una pista de 24 km de longitud recorre una distancia de 24 km.
• La distancia indica qué tan lejos se ha desplazado un objeto, sin importar la dirección o el punto de partida.

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Desplazamiento

• Desplazamiento es una magnitud vectorial.
• El desplazamiento es la respuesta a la siguiente pregunta:
• ¿Cuál es tu cambio de posición desde el punto de partida?

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sistema de referencia

¿Para qué?

Conceptos clave

El conejo se ha movido con respecto al sistema de referencia

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Trayectoria

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rapidez

Definición matemática:

rapidez= distancia/tiempo

• ​ Es una magnitud ESCALAR.
• La rapidez no tiene dirección, solo magnitud (valor numérico).

¿Qué tan rápido va?

¿Qué tan rápido va?

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velocidad

Definición matemática:

¿Qué tan rápido y hacia dónde va?

velocidad=desplazamiento/tiempo

• ​ Es una magnitud VECTORIAL.
• La velocidad tiene tanto magnitud como dirección.

¿Qué tan rápido va?

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Movimiento rectilíneo uniforme

Cada 2 segundos, el hombre corre 20 metros; en otras palabras, en intervalos de tiempo iguales recorre distancias iguales: el movimiento es constante.

¿Qué tan rápido va?

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aceleración

¿Qué tan rápido cambia la velocidad?

• La tasa de cambio de la velocidad se mide en m/s².
• Definición matemática:

Es una magnitud VECTORIAL.

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Movimiento

Prof. J. Peña

En física, un sistema de referencia es un marco utilizado para describir el movimiento y la posición de los objetos en relación con un punto o conjunto de ejes elegido.

• Velocidad ≠ rapidez: La velocidad incluye dirección (20 m/s hacia el norte), mientras que la rapidez solo indica magnitud (20 m/s).
• Desplazamiento vs. distancia: La velocidad usa desplazamiento (cambio vectorial de posición), no la distancia total recorrida.
• Ejemplo: Si caminas 10 m al este y regresas al punto inicial en 5 s, tu velocidad promedio es 0 m/s (el desplazamiento es cero), pero tu rapidez promedio es 4 m/s.

• El origen es un punto fijo dentro del sistema de referencia que sirve como punto de partida para medir posiciones. Suele denotarse como la coordenada (0,0,0) y actúa como referencia para todas las demás mediciones.
• Los ejes son líneas o direcciones imaginarias que se extienden desde el origen en diferentes direcciones. Proporcionan un medio para definir dimensiones espaciales y medir distancias. En un sistema de referencia tridimensional, generalmente hay tres ejes que representan las dimensiones horizontal (x), vertical (y) y de profundidad (z).
• El sistema de referencia requiere unidades de medida para magnitudes como distancia, tiempo y masa. Estas unidades establecen una escala estandarizada para las mediciones y garantizan la coherencia en los cálculos.

• Posición: Ubicación de un objeto respecto a un punto de referencia.
• Desplazamiento: Vector que mide el cambio de posición (inicial a final).
• Velocidad: Vector que indica la rapidez del cambio de posición (desplazamiento por unidad de tiempo). Incluye magnitud y dirección.
• Rapidez: Escalar que solo indica qué tan rápido se mueve un objeto (distancia/tiempo). No considera dirección.
• Aceleración: Vector que mide el cambio de velocidad por unidad de tiempo. Puede ser positiva, negativa o cero.
• Ecuaciones cinemáticas: Fórmulas que relacionan posición, velocidad, aceleración y tiempo para predecir movimiento.

Definición del movimiento

Un cuerpo está en movimiento cuando su posición cambia con el tiempo respecto a un sistema de referencia elegido como fijo.

Definición matemática

d =(x f ​ − x i ​ , yf ​ − yi ​ ) d : vector desplazamiento, (xi ​ , yi ​ ): coordenadas de la posición inicial, (xf ​ , yf ​ ): coordenadas de la posición final. Módulo del desplazamiento (distancia en línea recta):

Aceleración ≠ solo "aumentar la velocidad"

• Aceleración positiva: La velocidad aumenta (coche que acelera).
• Aceleración negativa (desaceleración): La velocidad disminuye (frenar).
• Cambio de dirección: Un objeto con velocidad constante pero que gira también acelera (movimiento circular).

Aceleración

Ejemplo: Si un coche aumenta su velocidad de 10 m/s a 30 m/s en 5 segundos:

a = (30 m/s − 10 m/s) / 5 s = 4 m/s²