Introducción a la Física: Conceptos Básicos y Propiedades del Movimiento
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Física: La ciencia de la materia y la radiación
Es la ciencia natural que estudia la materia y la radiación junto a sus propiedades (energía y fuerza), que se extienden por el espacio y cambian en el tiempo. Se investiga por el método científico y sus contenidos se expresan con lenguaje verbal (enunciados) y lenguaje matemático (fórmulas). Tiene 2 objetivos: satisfacer la curiosidad humana (conocimiento puro) y satisfacer las necesidades físicas de la humanidad (conocimiento práctico o tecnología).
1. Los elementos de la ciencia física
El ser natural es el protagonista del mundo natural y básicamente es la materia y la radiación. La materia y la radiación poseen detalles denominados propiedades físicas como masa, volumen, tiempo, velocidad, posición y temperatura, entre otros.
Un fenómeno natural es un cambio en las propiedades de un cuerpo.
2. La posición y el instante
Un cuerpo queda situado en el espacio a través de una coordenada respecto a un punto de referencia. Cada posición del móvil se cumple en un determinado tiempo. La relatividad es la propiedad de las magnitudes del movimiento según la cual dichas propiedades dependen de la referencia elegida. El tiempo es absoluto.
3. Propiedades del movimiento
a. Desplazamiento
Ax = Xf - Xo
El desplazamiento es la diferencia entre la posición final y la posición inicial. La trayectoria es la sucesión que adquiere el móvil a lo largo del tiempo y puede ser rectilínea o curvilínea.
Etapa AB: El móvil se desplaza desde 1m hasta 5m alejándose de la referencia.
Etapa BC: El móvil está en reposo durante 2s.
Etapa CD: El móvil regresa hacia la referencia llegando hasta ella (x=0).
Etapa DE: El móvil se aleja de la referencia, hacia la izquierda.
b. La velocidad
Es la magnitud física que nos mide el ritmo que se desplaza un móvil. V = Ax / Δt = (Xf - Xo) / t
La velocidad media es el promedio de las velocidades en un movimiento y la velocidad instantánea es la velocidad real que tiene en cada instante. El concepto de velocidad tiene 2 aspectos: la cantidad de rapidez o módulo y la dirección-sentido hacia dónde se dirige el móvil (representado por un vector).
Etapa AB: El móvil tiene velocidad 0, es decir está en reposo.
Etapa BC: El movimiento acelerado.
Etapa CD: Hay velocidad pero es constante.
Etapa DE: Disminuye la velocidad, frenando hasta parar.
Etapa EF: En reposo.
Etapa F-x: Cambia el sentido de la velocidad.