Punto Material y Referencial Espacio-Movimiento-Reposo
El campo de la física es bastante amplio y para facilitar su estudio, es dividido en varias partes o frentes como: Mecánica, Termología, Óptica, Electricidad, etc.
En esta oportunidad nos ocuparemos de la Mecánica, que estudia el movimiento de los cuerpos y que didácticamente está dividida en tres partes:
- Cinemática: Describe el movimiento por medio de ecuaciones matemáticas y de conceptos geométricos.
- Dinámica: Estudia las causas y consecuencias del movimiento
- Estática: Estudia las condiciones de equilibrio de los cuerpos.
Como estamos diariamente en contacto con objetos en movimiento, consecuentemente usamos algunos términos y conceptos de la cinemática, pero no de forma correcta, como veremos. Por esto se vuelve necesario definir algunos conceptos en ocasión de revisar estos conceptos.
Punto material o partícula de cuerpo extenso
Punto material (o partícula): Todo objeto donde dimensiones (tamaño) son despreciables cuando comparadas con el movimiento estudiado.
Cuerpo extenso: Todo objeto donde sus dimensiones no pueden ser despreciadas cuando comparadas con el movimiento estudiado.
Una observación es que en la cinemática, todo objeto tiene masa, independientemente de ser un punto material o un cuerpo extenso, solo los cuerpos extensos pueden tener rotación.
Algunos ejemplos son:
a) Un coche en un viaje, en comparación con la carretera, tiene su tamaño despreciable, entonces el puede ser considerado un punto material, pero, cuando ese mismo coche, realiza maniobras en un estacionamiento, su tamaño deja de ser despreciable y el pasa a llamarse cuerpo extenso.
Movimiento de traslación de la Tierra en torno al Sol
b) El planeta Tierra en su movimiento de traslación en torno al Sol es un punto material, pero en su movimiento de rotación en torno de si mismo es un cuerpo extenso.
Movimiento de rotación de la Tierra en torno a si misma
Referencial, Espacio, Movimiento y Reposo
Referencial
Es un cuerpo o un objeto en relación al cual podemos determinar la localización de los objetos y así determinar si existe reposo o movimiento.
a) La placa en una carretera informa nuestra posición (espacio), o sea, donde estamos
b) El número de tu casa, indica la localización (espacio) de ella en tu calle tomando en consideración de referencia el inicio de la calle.
c) La latitud y longitud de un barco, indican su posición (espacio) en el planeta Tierra.
d) La posición de un cuerpo (P) puede ser definida a través de las coordenadas cartesianas (x,y,z) en un conjunto de ejes cartesianos XYZ (como mostramos en la anterior figura)
Normalmente se adopta la posición (0;0;0), como origen del sistema de ejes cartesianos para el referencial.
Por ejemplo, al observar la anterior fotografía, podemos decir que:
- En relación al fotógrafo que sacó la fotografía (referencial fotógrafo), el ciclista y la bicicleta están en movimiento.
- En relación al ciclista (referencial ciclista), la bicicleta esta en reposo y el fotógrafo que sacó la fotografía esta en movimiento.