Implicaciones de la mecánica en los objetos

Implicaciones de la mecánica en los objetos

Todo en el universo se mueve en un momento dado.

¿Sabías que todo en el universo se mueve? Incluso los objetos que parecen estar completamente inmóviles se están moviendo. Hagamos un experimento rápido. Si puede hacerlo, siéntese completamente quieto durante cinco segundos. Aquí, contaré mientras lo hacemos. Uno dos tres CUATRO CINCO. Durante esos cinco segundos, sabes qué, en realidad te estabas moviendo a una velocidad de aproximadamente 1,000 MPH. Así de rápido gira la Tierra sobre su eje; por lo tanto, esa es la rapidez con la que se mueve realmente mientras está sentado en su silla. De hecho, la tierra está orbitando alrededor del sol y el sol se mueve alrededor de nuestra galaxia. ¡Vaya, eso es mucho movimiento! Entonces, la mecánica , ese es el campo de la ciencia designado para el estudio de los objetos en movimiento. Los científicos han estado estudiando objetos en movimiento durante siglos.

¿Qué es el movimiento?

El movimiento se define como el movimiento de un objeto. La inercia es la tendencia de un objeto a resistir cambios en su estado de movimiento. Como se discutió, todos los objetos se mueven, incluso aquellos que parecen estar completamente quietos. Además, todos los objetos tienen inercia y, por lo tanto, tienden a resistir cambios en su movimiento. El estado de movimiento de un objeto se define por su velocidad. La velocidad es la velocidad a la que se mueve un objeto con respecto a la dirección. Por tanto, la inerciapuede expresarse como la tendencia de un objeto a resistir un cambio en su velocidad. Por ejemplo, un automóvil puede viajar con una velocidad de 65 MPH hacia el oeste. En otras palabras, el estado de movimiento del automóvil es de 65 MPH hacia el oeste. Como el automóvil tiene inercia, tenderá a mantener su velocidad de 65 MPH hacia el oeste.

Un automóvil que viaja a 65 MPH hacia el oeste tenderá a mantener esta velocidad debido a la inercia.

¿En reposo?

Se dice que un objeto en reposo tiene velocidad cero. Por tanto, su estado de movimiento también es de velocidad cero. Te acabo de decir que todos los objetos se mueven. Entonces, ¿qué significa decir que un objeto en reposo tiene velocidad cero? Se dice que un objeto está en reposo si no se mueve con relación a algún punto de referencia. Veamos un ejemplo; mi computadora está en reposo sobre mi mesa. No se mueve en relación con la mesa. La mesa no se mueve en relación con el piso sobre el que está sentada dentro de mi casa, y mi casa no se mueve en relación con la tierra. La tierra, como sabemos, sin embargo, se está moviendo.

Aceleración

Si un objeto cambia su velocidad, tiene lo que llamamos aceleración . Si un objeto aumenta su velocidad, lo llamamos aceleración positiva. Si un objeto disminuye su velocidad, tiene aceleración negativa. Cada vez que un objeto acelera, cambia su estado de movimiento.

La fuerza es responsable del movimiento

Ahora que hemos establecido que todo tiene movimiento, consideremos qué es responsable de causar ese movimiento. La respuesta a esta pregunta es la fuerza. Una fuerza es cualquier influencia que hace que un objeto cambie su forma o movimiento. Por lo general, hay múltiples fuerzas que actúan sobre un objeto en un momento determinado. Por ejemplo, una pelota en reposo en el suelo es empujada hacia abajo por la fuerza de la gravedad y empujada hacia arriba por la fuerza de la superficie terrestre. Además, las moléculas de aire bombardean constantemente la pelota tanto por fuera como por dentro. Todas estas fuerzas tienen magnitud; es decir, tienen tamaño. Si las fuerzas actúan en la misma dirección, entonces se suman y hacen que el movimiento ocurra en la misma dirección. Si las fuerzas actúan en direcciones opuestas, esas fuerzas se restan entre sí y causan movimiento en la dirección opuesta. Las unidades de fuerza generalmente se expresan como Newtons en honor a Sir Isaac Newton, quien hizo mucho para mejorar nuestra comprensión de la mecánica.

Un objeto generalmente tiene múltiples fuerzas que actúan sobre él en un momento dado.

Movimiento simple y complejo

El estudio del movimiento puede ser simple y no tan simple. El movimiento más simple sería un objeto en reposo, moviéndose en línea recta con una velocidad constante. Estos objetos se encuentran en un estado de equilibrio en el que todas las fuerzas están equilibradas. Consideremos la computadora sentada en la mesa frente a usted. Está en reposo mientras las fuerzas que actúan sobre él estén equilibradas. La fuerza de gravedad que empuja hacia abajo se equilibra con la fuerza de la mesa que empuja hacia arriba en la computadora. Si su computadora experimenta una fuerza desequilibrada, cambiará su velocidad. Del mismo modo, un automóvil que viaja a 65 MPH al oeste tiene una velocidad constante ya que todas las fuerzas que actúan sobre él están equilibradas. Está en equilibrio. La fuerza del automóvil que lo empuja hacia adelante se equilibra con la fuerza de fricción que lo empuja hacia atrás. Como estas fuerzas están equilibradas; la velocidad del automóvil, es decir, su estado de movimiento, permanece sin cambios. La velocidad del automóvil cambiará si se aplican los frenos o si presiona el acelerador.

Los movimientos más complejos ocurren cuando un objeto cambia de dirección. Esto puede implicar una trayectoria curva de movimiento, como una pelota de fútbol lanzada al aire hacia un receptor. El balón viaja hacia arriba, hacia adelante y hacia abajo bajo la influencia de diferentes fuerzas. ¡Eso es complejo!

La trayectoria curva que toma una pelota de fútbol cuando se lanza es un ejemplo de un movimiento complejo.

Resumen de la lección

En resumen, la mecánica es un campo de la ciencia designado para el estudio de objetos en movimiento. El movimiento se define como el movimiento de un objeto. La inercia es la tendencia de un objeto a resistir cambios en su estado de movimiento. El estado de movimiento de un objeto se define por su velocidad. La velocidad es la velocidad a la que se mueve un objeto con respecto a su dirección. Por tanto, la inercia se puede expresar como la tendencia de un objeto a resistir un cambio de velocidad. Si un objeto cambia su velocidad, tiene aceleración . Los objetos cambian su estado de movimiento cuando las fuerzas actúan sobre ellos. Una fuerzaes cualquier influencia que hace que un objeto cambie su forma o movimiento. Estos objetos se encuentran en un estado de equilibrio en el que todas las fuerzas están equilibradas. Las unidades de fuerza generalmente se expresan como Newtons .

Los resultados del aprendizaje

Después de terminar esta lección, debería poder:

• Definir mecánica, movimiento, inercia y velocidad.
• Explica la diferencia entre un objeto que está en reposo, acelerando y en equilibrio.
• Comprender qué causa el movimiento de un objeto.
• Describir movimientos simples y complejos.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador