Fundamentos de Cinemática, Dinámica y Energía en Física

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Es aquel donde el móvil recorre espacios iguales en tiempos iguales. En consecuencia, la velocidad es constante y el espacio recorrido varía de forma proporcional al tiempo.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

Este movimiento presenta velocidad variable, que cambia de forma proporcional al tiempo; es decir, la velocidad aumenta o disminuye en cantidades iguales durante intervalos de tiempo iguales. Al haber variación de la velocidad, existe una aceleración que se mantiene constante. Será de signo positivo si la velocidad incrementa (movimiento acelerado) y de signo negativo si disminuye (movimiento retardado).

Si la velocidad aumenta de forma proporcional al tiempo, el movimiento será rectilíneo uniformemente variado (acelerado). En cambio, si la velocidad disminuye de forma proporcional al tiempo, tenemos un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Retardado o frenado.

Caída Libre en el Vacío

Los cuerpos en el vacío caen con la misma aceleración, independientemente de su tamaño, peso o características físicas. Esto se puede comprobar mediante el tubo de Newton, donde se realiza la experiencia de caída en el vacío. Cuando un cuerpo cae en el vacío, lo hace con movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, al ser atraído por el campo gravitatorio del planeta.

Tiro Vertical

Este movimiento se observa, por ejemplo, al lanzar una moneda al aire o en el ascenso de un cohete de juguete. Se trata de un movimiento retardado durante el ascenso, porque su velocidad va disminuyendo hasta anularse (valer 0), para luego invertir su movimiento y caer en caída libre. Es decir, la velocidad final en el punto más alto es 0, y siempre requiere una velocidad inicial de lanzamiento.

Principios de la Dinámica

La Dinámica es la rama de la Física que estudia las causas que originan el movimiento de los cuerpos. La Dinámica se fundamenta en tres principios:

1. Principio de Masa (Segunda Ley de Newton)
2. Principio de Inercia (Primera Ley de Newton)
3. Principio de Acción y Reacción (Tercera Ley de Newton)

Energía Potencial

Cuando un cuerpo, que posee un determinado peso, se encuentra a una cierta altura con respecto a un plano de comparación, decimos que dispone de una determinada cantidad de energía llamada potencial. Esto se debe a que, si cae desde esa altura, puede desarrollar un determinado trabajo. Es decir, la energía potencial es energía acumulada debido a su posición.

Energía Cinética

Esta energía está presente en todo cuerpo en movimiento, es decir, que posee una cierta velocidad. Cuando el cuerpo mencionado anteriormente caía libremente, su energía potencial se iba transformando en energía cinética. Justo antes de tocar el suelo, la energía cinética es máxima, mientras que la energía potencial es mínima (o 0 si el suelo es el plano de referencia), ya que se ha transformado casi totalmente.

Potencia Mecánica

Se entiende por potencia mecánica la relación entre el trabajo realizado y el tiempo empleado en desarrollarlo.