Movimiento, Fuerzas y el Universo
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Movimiento
El movimiento es el cambio de posición de un cuerpo a lo largo del tiempo.
La posición es el lugar en el que se encuentra un cuerpo en un instante de tiempo determinado.
La trayectoria es el camino que sigue un cuerpo en movimiento.
El desplazamiento de un cuerpo es la distancia en línea recta que hay entre el punto inicial y el final de su trayectoria.
Tiempo
El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración de un suceso o la separación entre varios.
Velocidad
La velocidad expresa el espacio recorrido por un cuerpo sobre una trayectoria en una unidad de tiempo.
Medimos la velocidad media de la siguiente manera:
Vm= e/t
- Vm= Velocidad media
- e= espacio
- t= tiempo
La velocidad instantánea es el valor que toma la velocidad en cada momento.
Aceleración
La aceleración expresa la variación de la velocidad de un cuerpo en la unidad de tiempo.
Para medir la aceleración media: Am= (Vf – Vo)/t
- Velocidad: v= e/t
- Espacio recorrido: e= v x t
- Tiempo empleado: t= e/v
Tipos de movimiento
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
Lo tienen los objetos que se desplazan en línea recta con aceleración constante.
Movimiento circular
Un móvil tiene movimiento circular si su trayectoria es una circunferencia (ejemplo: una bicicleta).
Movimiento pendular
El móvil tiene un movimiento a lo largo de una circunferencia (ejemplo: un columpio).
Movimiento elíptico
Este se encuentra relacionado con algunos de los cuerpos celestes que describen una trayectoria elíptica (ejemplo: cometas alrededor del sol).
Movimiento parabólico
Se produce cuando un objeto describe una parábola (ejemplo: el viento).
Fuerza y Gravedad
Fuerza de gravedad
La fuerza de la gravedad es la atracción que hay entre los objetos que tienen masa.
Propiedades de la fuerza gravitatoria
Fuerza gravitatoria y masa
Si la masa de al menos uno de los cuerpos aumenta, las fuerzas de atracción gravitatoria aumentan; si la masa disminuye, las fuerzas también lo hacen.
Fuerza gravitatoria y distancia
Si la distancia entre los cuerpos aumenta, las fuerzas de atracción gravitatoria disminuyen; si la distancia disminuye, las fuerzas aumentan.
Campo gravitatorio terrestre
El campo gravitatorio terrestre es una propiedad física del espacio alrededor de la Tierra en el cual nuestro planeta ejerce una fuerza de atracción sobre cualquier objeto.
Fuerza radial
La Tierra, como cualquier objeto con masa, atrae al resto de los cuerpos hacia su centro y esta es precisamente la dirección y el sentido de la fuerza sobre los objetos situados en su radio de acción.
Aceleración de la gravedad
La aceleración que la Tierra produce en los objetos se conoce como aceleración de la gravedad y varía ligeramente de un punto a otro de nuestro planeta. En general se refiere a un dato cercano a 9,8 m/s2.
Peso
El peso es la fuerza con la que la Tierra atrae un cuerpo.
Para calcular el peso se multiplica la masa por la aceleración de la gravedad:
P= m x g
1kg = 9,8N
Diferencias entre masa y peso
- La masa es solo la cantidad de materia que tiene un cuerpo, mientras que el peso es la fuerza con la que la masa es atraída.
- La masa se mide con una balanza, mientras que el peso con un dinamómetro.
- La masa se mide en kilogramos y el peso en newtons.
El Universo
Luz y distancia
La luz viaja a una velocidad de 300000 km/s.
Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año.
Universo y galaxias
El universo es el conjunto de todas las cosas que podemos percibir.
Las galaxias son conjuntos de millones de estrellas, polvo interestelar, gases y partículas.
Comparación entre la fuerza gravitatoria y la fuerza eléctrica
Masa y carga
- Fuerza gravitatoria: este tipo de interacción depende de la masa de los objetos. Se incrementa al aumentar la masa de los cuerpos que interactúan.
- Fuerza eléctrica: Las responsables de esta fuerza son las cargas eléctricas. También se hace más grande al aumentar el número de cargas que interactúan.
Intensidad de las fuerzas
- Fuerza gravitatoria: Si acercas un globo sin electrizar a unos trozos de papel, verás como estos no se mueven.
- Fuerza eléctrica: Frota el globo en una prenda de lana para electrizarlo y los trozos de papel se desplazan hacia el globo.
Atracción y repulsión
- Fuerza gravitatoria: La fuerza gravitatoria siempre es atractiva. Cada cuerpo atrae a los demás objetos hacia su centro.
- Fuerza eléctrica: La fuerza eléctrica puede ser atractiva o repulsiva, dependiendo del signo de las cargas que interactúan.
Distancia
- Fuerza gravitatoria: A medida que la distancia entre las masas aumenta, la fuerza gravitatoria disminuye.
- Fuerza eléctrica: Lo mismo sucede con la fuerza eléctrica: disminuye al alejar las cargas.