Física

Este artículo trata sobre la disciplina académica. Para el tratado de Aristóteles, véase Física (Aristóteles).

La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua, ya que la astronomía es una de sus subdisciplinas. En los últimos dos milenios, la física fue considerada parte de lo que ahora llamamos filosofía, química, y ciertas ramas de la matemática y la biología, pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.La física es la ciencia natural que se encarga del estudio de la energía, la materia, el tiempo y el espacio, así como las interacciones de estos cuatro conceptos entre sí. El término proviene del lat. physica, y este del gr. τὰ φυσικά, neutro plural de φυσικός, 'natural, relativo a la naturaleza'.

Esta disciplina incentiva competencias, métodos y una cultura científica que permiten comprender nuestro mundo físico y viviente, para luego actuar sobre él. Sus procesos cognitivos se han convertido en protagonistas del saber y hacer científico y tecnológico general, ayudando a conocer, teorizar, experimentar y evaluar actos dentro de diversos sistemas, clarificando causa y efecto en numerosos fenómenos. De esta manera, la física contribuye a la conservación y preservación de recursos, facilitando la toma de conciencia y la participación efectiva y sostenida de la sociedad en la resolución de sus propios problemas.

MRU

Un movimiento es rectilíneo cuando un objeto describe una trayectoria recta respecto a un observador, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula.

Nótese que el movimiento rectilíneo puede ser también no uniforme, y en ese caso la relación entre la posición y el tiempo es algo más compleja.

Movimiento rectilíneo y uniforme[editar]

El movimiento rectilíneo y uniforme se designa frecuentemente con el acrónimo MRU, aunque en algunos países es MRC, por movimiento rectilíneo constante. El MRU se caracteriza por:

• Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
• Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
• La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
• Sin aceleración

Para este tipo de movimiento, la distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la rapidez o módulo de la velocidad sea constante. Por lo tanto, el movimiento puede considerarse en dos sentidos; una velocidad negativa representa un movimiento en dirección contraria al sentido que convencionalmente hayamos adoptado como positivo.

De acuerdo con la Primera Ley de Newton, toda partícula puntual permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza externa que actúe sobre el cuerpo, dado que las fuerzas actuales están en equilibrio, por lo cual su estado es de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme. Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas, por lo que en el movimiento rectilíneo uniforme (MRU) es difícil encontrar la fuerza amplificada.

Representación gráfica del movimiento[editar]

Una peculiaridad interesante de la trayectoria rectilínea, es que el problema admite una descripción unidimensional mediante una única coordenada, aunque estemos estudiando una trayectoria en tres dimensiones. Para ello basta escoger un punto sobre la trayectoria P y una función "distancia" al dicho punto d (será un número real, positivo para uno de los dos sentidos y negativo para el sentido opuesto), tomando el vector director unitario de la recta ${\displaystyle \mathbf {n} }$(existen dos elecciones posibles de este vector, cualquiera de las dos elecciones es esencialmente equivalente, el vector de posición ${\displaystyle \mathbf {r} }$ se podrá escribir siempre como:

${\displaystyle \mathbf {r} (t)=d(t)\mathbf {n} }$

La velocidad del punto material que ejecuta este movimiento se podrá escribir simplemente como

${\displaystyle \mathbf {v} (t)=v(t)\mathbf {n} =v(t)(n_{x}\mathbf {i} +n_{y}\mathbf {j} +n_{z}\mathbf {k} )}$

Si el movimiento es uniforme resultará que el vector posición es igual al vector velocidad por el tiempo: {{ecuación| ${\displaystyle \mathbf {r} =\mathbf {v} \,t+\mathbf {r} _{0}}$

Descomponiendo el movimiento en cada uno de los ejes de coordenadas, la suma vectorial de estas componentes da como resultado la posición en el espacio del movimiento.

Si representamos de la trayectoria rectilínea, en un sistema 2D, es una recta en el plano x-y, con un vector de posición: ${\displaystyle \mathbf {r} }$ , de coordenadas: ${\displaystyle r_{x},r_{y}}$.

${\displaystyle \mathbf {v} =v_{x}+v_{y}}$