Fundamentos de Física: Movimiento, Fuerzas y Magnetismo

Características del movimiento

Decimos que un cuerpo móvil está en movimiento cuando cambia su posición respecto a un sistema de referencia considerado fijo. Si el móvil no cambia de posición con respecto a dicho sistema, se dice que está en reposo.

Magnitudes del movimiento

• Desplazamiento: Es la diferencia entre la distancia final (xf) y la distancia inicial (x0) del móvil respecto a un punto de referencia u origen; se mide en metros (m).
• Velocidad instantánea: Es la que tiene el móvil en un instante determinado.
• Velocidad media: Se mide dividiendo el desplazamiento total por el tiempo total invertido.
• Aceleración: Mide la variación de velocidad de un cuerpo por unidad de tiempo.

Tipos de movimiento

• Movimiento rectilíneo: La trayectoria que describe el movimiento es una línea recta.
• Movimiento curvilíneo: Cuando la trayectoria de un móvil es una línea curva. Dependiendo de la forma de la curva, se clasifican en:
  • Movimiento circular: La trayectoria es una circunferencia.
  • Movimiento elíptico: La trayectoria descrita tiene forma de elipse.
  • Movimiento parabólico: La trayectoria es una parábola.

Concepto de fuerza

Podemos definir la fuerza como toda acción que un cuerpo ejerce sobre otro, capaz de provocar cambios en el estado de movimiento o en la forma.

Clasificación de las fuerzas

• Fuerzas de contacto: Son aquellas en las que existe un contacto físico entre dos cuerpos.
• Fuerzas a distancia: Son aquellas en las que no hay un contacto físico entre el cuerpo que realiza la fuerza y el que se desplaza o deforma.

Tipos de fuerza según su aplicación

• Fuerza de empuje: Tiene la misma dirección y sentido que el movimiento del objeto.
• Fuerza de rozamiento: Surge como consecuencia de la fricción entre las superficies de dos cuerpos en contacto; actúa en sentido contrario al del movimiento, oponiéndose al desplazamiento.
• Fuerza normal: Cuando un objeto está colocado sobre un plano horizontal, la superficie ejerce una fuerza perpendicular sobre el objeto.
• Fuerza elástica: Es la ejercida por objetos que se deforman temporalmente y recuperan su forma inicial.

La presión en la naturaleza

• Presión hidrostática: Depende de la profundidad a la que se encuentre el cuerpo, de la densidad del fluido y de la gravedad.
• Presión atmosférica: Es la que ejerce el aire de la atmósfera sobre todos los cuerpos que se encuentran en la superficie terrestre.

Materiales magnéticos y electromagnetismo

Existen diversas aleaciones de metales con propiedades magnéticas:

• Cerámicos: Conglomerados de partículas muy finas de óxido de hierro.
• Alnico: Aleación de aluminio, níquel y cobalto con pequeñas cantidades de hierro y cobre.
• Tierras raras: De color gris y apariencia metálica, son aleaciones de boro-neodimio-hierro o samario-cobalto.
• Flexibles: Se obtienen por aglomeración de partículas de hierro y estroncio con caucho o plástico.

Campo magnético

Un campo magnético es una herramienta conceptual utilizada para describir cómo se distribuye una fuerza magnética en el espacio alrededor y dentro de un objeto magnético.

Campo magnético de la Tierra: Nuestro planeta actúa como un gran imán, con los polos magnéticos situados cerca de los polos geográficos; gracias a ello podemos orientarnos con una brújula, cuya aguja siempre apunta en la dirección norte-sur.

Electromagnetismo

El electromagnetismo describe la interacción de partículas cargadas con campos eléctricos y magnéticos.