Fundamentos de la Física: La Relación entre Fuerza, Movimiento Rectilíneo y Aceleración

Introducción a la Fuerza y el Movimiento

El movimiento se relaciona con la sensación de desplazamiento rápido, como ver una motocicleta o un automóvil a gran velocidad. Este desplazamiento es provocado por un efecto invisible que actúa sobre los cuerpos, denominado fuerza.

Fuerza y movimiento son dos eventos físicos intrínsecamente ligados. Aunque la fuerza puede manifestarse sola, el movimiento no es posible sin el concurso de una fuerza. Dado que la fuerza es invisible, algunos de los efectos que produce también lo son.

¿Qué es una Fuerza?

La fuerza se relaciona con la acción que ejerce un cuerpo sobre otro (por ejemplo, una locomotora que ejerce fuerza para mover sus vagones o una barra de acero posada sobre una mesa). Los objetos son los que poseen la capacidad de ejercer fuerzas a causa de algún tipo de interacción.

Tipos de Movimiento Rectilíneo

Los movimientos rectilíneos, que siguen una línea recta, son los más sencillos de estudiar. Los movimientos más complicados pueden ser analizados como la composición de movimientos rectilíneos elementales. Tal es el caso, por ejemplo, de los movimientos de proyectiles.

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

El Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) fue definido por primera vez por Galileo en los siguientes términos:

"Por movimiento igual o uniforme entiendo aquél en el que los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, tómense como se tomen, resultan iguales entre sí."

Dicho de otro modo, el MRU es un movimiento de velocidad v constante.

Usamos v para representar la rapidez, la cual es igual al cociente entre la distancia (d) recorrida y el tiempo (t) empleado para hacerlo.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

El Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA) es un tipo de movimiento frecuente en la naturaleza. Una bola que rueda por un plano inclinado o una piedra que cae en el vacío desde lo alto de un edificio son cuerpos que se mueven ganando velocidad con el tiempo de un modo aproximadamente uniforme; es decir, con una aceleración constante.

Este es el significado del movimiento uniformemente acelerado, el cual “en tiempos iguales, adquiere iguales incrementos de rapidez”.

En este tipo de movimiento, sobre la partícula u objeto actúa una fuerza que puede ser externa o interna. En el MRUA, la velocidad es variable y nunca permanece constante; lo que sí es constante es la aceleración.

Conceptos Clave: Velocidad y Aceleración

Aceleración

Entenderemos como aceleración la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Este cambio puede ser en:

• La magnitud (rapidez).
• La dirección.
• Ambos aspectos simultáneamente.

Velocidad

En mecánica, se denomina velocidad a la relación existente entre el espacio que recorre un cuerpo y el tiempo que le demanda ese recorrido. Esto se conoce como velocidad media.

La velocidad es una magnitud propiamente medible, al igual que la masa o la fuerza.