Bloque 1. La descripción del movimiento y la fuerza Tema 1. El movimiento de los objetos

Tema 1: Marco de referencia y trayectoria; diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida.

El movimiento

Es el cambio de posición que experimenta un cuerpo en un intervalo de tiempo, con respecto a un marco de referencia que se considera fijo. Por el contrario, decimos que un cuerpo se encuentra en reposo cuando no cambia de posición con respecto al tiempo y al espacio.

Marco de Referencia

Un marco de referencia o sistema de referencia es un conjunto de elementos usadas para poder medir la posición y otras magnitudes físicas de un objeto o sistema físico en el tiempo y el espacio. (No hay un sistema mejor que otro)

En mecánica (rama de la física que se encarga del estudio del movimiento) frecuentemente se usa el término para referirse a un sistema de coordenadas.

Un sistema de referencia se establece básicamente por dos elementos, donde el primer elemento es un punto de referencia arbitrario, normalmente perteneciente a un objeto físico, a partir del cual se consideran las distancias. El segundo elemento es un sistema de ejes de coordenados. Los ejes de coordenadas tienen como origen de coordenadas en el punto de referencia, y sirven para determinar la dirección del cuerpo en movimiento (o expresar respecto a ellos cualquier otra magnitud física vectorial)

Distancia

La distancia se refiere a cuanto espacio recorre un objeto durante su movimiento. Es la cantidad que se movió un objeto. Por ser una medida de longitud, la distancia se expresa en unidades de metro según el Sistema Internacional de Medidas. Al expresar la distancia, por ser una cantidad escalar, basta con mencionar la magnitud y la unidad. Imagina que comienzas a caminar siguiendo la trayectoria: ocho metros al norte, doce metros al este y finalmente ocho metros al sur. Luego del recorrido, la distancia total recorrida será de 28 m. El número 28 representa la magnitud de la distancia recorrida y la “m” representa la unidad utilizada que es el “metro”

Trayectoria

Camino o recorrido que sigue alguien o algo al moverse.

Desplazamiento

El desplazamiento se refiere a la distancia y la dirección de la posición final respecto a la posición inicial de un objeto. Al igual que la distancia, el desplazamiento es una medida de longitud por lo que el metro es la unidad de medida. Sin embargo, al expresar el desplazamiento se hace en términos de la magnitud con su respectiva unidad de medida y la dirección. El desplazamiento es una cantidad de tipo vectorial. Los vectores se describen a partir de la magnitud y de la dirección. Vamos a considerar la misma figura del ejemplo anterior.

Tiempo

Es la magnitud física que permite medir la duración de un movimiento o fenómeno.

Δt = tf – ti

Donde tf es el tiempo final (el momento en que termina el movimiento del objeto) y ti es el tiempo inicial (el momento en que inicio el movimiento del objeto). El signo del resultado de la operación indica la dirección del desplazamiento según el sistema de coordenadas definido. En de la figura, el desplazamiento hubiese sido +12m al este.

Debemos tener en cuenta que, para las mediciones que llevamos a cabo en nuestra vida cotidiana, asumimos a la Tierra como marco de referencia, es decir, no consideramos sus movimientos de rotación y traslación.

Se denominará onda al proceso mediante el cual una perturbación se propaga con velocidad finita de un punto al otro del espacio sin que se produzca transporte neto de materia.
Se clasificarán las ondas según el medio en el que se propagan (vacío o en un medio material), según la dirección de vibración (transversales y longitudinales), y si son viajeras o estacionarias.
El estudio de las ondas no es fácil para el estudiante, ya que su aspecto cambia con el tiempo. Para explicar este tema, es importante no sólo la representación espacial de la onda en un instante, sino también como va evolucionando temporalmente. Hojeando las series de fotografías en el libro Física PSSC, volumen I, capítulo 6, nos damos cuenta de la importancia didáctica de estas representaciones.
Se empezará representando en diversos instantes, la función que describe la propagación sin distorsión de una perturbación cualesquiera, para estudiar posteriormente, las características esenciales de un movimiento ondulatorio armónico.
Los estudiantes deben de percibir que las velocidades de las partículas del medio varían en magnitud y dirección y no tienen un único valor como lo tiene la velocidad de propagación. Las ondas longitudinales son más difíciles de comprender ya que la velocidad de las partículas y la velocidad de propagación tiene la misma dirección.
Como ejemplo, se estudiará la propagación de las ondas transversales en una cuerda, deduciéndose la velocidad de propagación de las ondas en términos de las propiedades del material. Más que la deducción matemática y sus aproximaciones, debe de resaltarse el desplazamiento de un elemento de la cuerda y las causas en términos de fuerzas que lo producen.
Se reconocerá mediante ejemplos, que en un movimiento ondulatorio se propaga el estado del movimiento. Se obtendrá la expresión de la energía por unidad de tiempo transportada por dichas ondas, definiendo el concepto intensidad, y su interpretación en términos del producto de las energías de los osciladores por unidad de volumen y de la velocidad de propagación.
Finalmente, veremos que la propagación de una onda entre dos medios de distintas propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas, etc, da lugar a una onda reflejada y otra transmitida. Las condiciones de continuidad de la función que describe la onda y de su derivada primera, nos pemitirán hallar las amplitudes de las ondas reflejada y trasnmitida


BIBLIOGRAFIA: http://clubensayos.com/Ciencia/Marco-De-Referencia-Y-Trayectoria/243474.html
http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/teoria/A_Franco/ondas/MovOndulatorio.html