Para ser capaz de informar una distancia, velocidad o cualquier otra magnitud, es importante informar la unidad. Por ejemplo, no tiene sentido decir que una persona tiene dos de alto, ya que "2" cuenta sólo un número y no una unidad de longitud. Ahora, si se informa que una persona tiene 2 metros de altura , se puede tomar una regla en esta unidad y comprobar que el tamaño correspondiente. Por esta razón, es esencial para informar a las unidades, y por esta razón, se creó el Sistema Internacional de Unidades , cuyo acrónimo es \(SI\) , que normaliza las unidades que se utilizan en la mayoría de países del mundo. En este contenido se utiliza este patrón para todas las unidades.

Referencial

En pocas palabras, un referencial es un objeto (punto), para los que se estudia el cambio en la posición de otro cuerpo.

Ejemplo 1

ANIMACIÓN

Movimiento

Es el cambio de posición en el tiempo respecto a una referencia dada.

Posición \(\vec{s}\)

La forma más general de describir la posición de un objeto es usando vectores. El vector posición siempre parte del origen del referencial y va hasta la posición del objeto del análisis.

Trajectoria

Es el conjunto de diferentes posiciones que ocupa un cuerpo en un intervalo de tiempo dado. Es importante resaltar que la trayectoria depende de la referencia adoptada.

Posición escalar \((s)\)

Es la distancia, con signo positivo o negativo dependiendo de la dirección adoptada. Esta distancia se mide en el camino entre el móvil y el origen de la trama de referencia. En general, empezamos a contar el tiempo \((t=0)\) cuando el móvil está en la posición establecida como la inicial, denotado por \(s_0\) .

Variación \((\Delta)\)

Para la descripción del movimiento es importante tener en cuenta la variación de algunas cantidades, denotado por el símbolo delta ( \(\Delta\) ). Por ejemplo, si nos vamos a las 18:00 horas de trabajo y llegamos a las 19:00 horas en casa, la variación en el tiempo \(\Delta t\), en este recorrido será 1h. Es decir, \(\Delta t = t - t_0\) donde \(t_0\) es el tiempo inicial de la ruta y \(t\) el tiempo final de la ruta.

Desplazamiento escalar\((\Delta s)\)

Es la variación \((s - s_0)\) de la posición del objeto, en el intervalo de tiempo \(\Delta t\).

Velocidad media escalar \((v_m)\)

Durante un viaje por carretera, por ejemplo, la velocidad de la misma varía en diferentes partes del camino. Sin embargo, este movimiento puede ser descrito de una manera simplificada, teniendo en cuenta que en promedio el vehículo se mantuvo a la misma velocidad, la velocidad media \(v_m\). Matemáticamente, tenemos que: $$v_m = \frac{\Delta s}{\Delta t},$$ donde \(\Delta t\) es el tiempo de viaje y \(\Delta s\) es la variação en la posición. La unidad de velocidad en el SI es metros por segundo, \([v_m]=\frac{m}{s}\) .

Ejemplo 2

Ejemplo 3

Ejemplo 4

Ejemplo 5

Ejemplo 6

Ejemplo 7

Ejemplo 8

Ejemplo 9

Aceleración media \((a_m)\)

Para una descripción más precisa del movimiento, necesitamos considerar que la velocidad cambia en diferentes partes del camino. La aceleración media \(a_m\) da información sobre cómo, en media, varía la velocidad en el camino. Matemáticamente, esto es: $$a_m = \frac{\Delta v}{\Delta t},$$ donde \(\Delta v\) es la variación de la velocidad en el trayecto considerado y \(\Delta t\) es la esta variación en el tiempo. La unidad en el SI de aceleración es metros por segundo al cuadrado, \([a_m]=\frac{m}{s^2}.\)

Observe que, si segmentamos el analisis del movimiento utilizando intervalos de tiempo cada vez más pequeños, se obtiene una descripción más precisa del movimiento conforme los intervalos de tiempo disminuyen.

En relación a la forma de la trayectoria.

Rectilínea

Curvilínea

Hacia adelante

Hacia atrás

Uniformes

Cuando la velocidad es constante para cualquier tiempo, \(v(t) = v_0 = constante\).

Uniformemente Acelerado

Cuando el módulo de velocidad aumenta uniformemente. La aceleración y la velocidad tienen el mismo sentido. Algunos ejemplos son: un tren saliendo de una estación, una piedra que cae de lo alto de una construcción, etc.

Uniformemente Retardado

Cuando el módulo de velocidad disminuye uniformemente. La aceleración y la velocidad tienen sentidos opuestos. Algunos ejemplos son: un tren que va a una estación, un coche parando en un semáforo, etc.