Interacción y movimiento

Para producir movimiento es necesaria una interacción.

  • Segundo Ciclo
  • Última actualización: 12/07/2010
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Índice de Temas:

  1. Definición y características
  2. Razón o tasa de cambio
  3. Experimento del carrito

Definición y características

Los esquiadores se deslizan en la nieve, debido a la fuerza de gravedad que los tira hacia abajo. Aquí existe pendiente.

Los esquiadores se deslizan en la nieve, debido a la fuerza de gravedad que los tira hacia abajo. Aquí existe pendiente.

¿Cuándo decimos que algo se está moviendo?... Imaginemos un auto que corre en una carretera. Decimos de él que se está moviendo... ¿Por qué? Supongamos que no podemos ver el auto, pero que sí sentimos su sonido. A medida que se acerca, escuchamos cada vez más fuerte el ruido del motor; esto nos dice que el vehículo se mueve hacia nosotros. Si el auto se alejase, entonces el ruido se escucharía cada vez más débil. Si pudiésemos ver el auto, entonces diríamos que se mueve hacia nosotros, pues se ve cada vez más grande y, a la inversa, si este se aleja se vería más pequeño.

Lo anterior nos hace pensar que el movimiento está asociado al cambio de ciertas cosas que nosotros podemos percibir. En general, está asociado al cambio de "algo" respecto del transcurso del tiempo. Tales cosas, como ya se mencionó, pueden ser el sonido del motor o el tamaño aparente del auto.

Cuando el auto del ejemplo se mueve en la carretera, en el espacio, significa que la distancia entre el vehículo y nosotros varía, al igual que el ruido y el tamaño aparente, entre otras cosas. Más específicamente, decimos que el auto se mueve pues la posición de este respecto de algún lugar en la carretera -por ejemplo, el sitio donde estamos parados- varía conforme al paso del tiempo. Ahora bien, si estuviéramos dentro del auto, ¿sabríamos que este se mueve? ¿La variación de qué cosas me informaría de que el auto se mueve y que, por ende, yo me muevo junto con él en la carretera?

Una pregunta que podemos hacernos en este punto es: ¿qué produce un movimiento?

La idea de que para mover un carrito que está sobre una mesa tenemos que empujarlo, nos lleva a la conclusión de que para producir el movimiento de algún objeto debemos interactuar con este mediando un contacto físico. Pero, ¿qué hay de cierto en esto? ¿Siempre es necesario un contacto físico, un empujón, para producir movimiento?

Para producir movimiento es necesaria una interacción. Sin embargo, en algunos casos a pesar de no verse esa interacción, ella exite, sólo que es una interacción interna entre los elementos del sistema. 

Algunas interacciones de la naturaleza

Hasta el momento hemos hablado de interacciones, pero no hemos hecho alusión clara a ellas.

En el diccionario la palabra interacción tiene el siguiente significado: acción que se ejerce recíprocamente entre dos o más objetos, agentes, fuerzas, funciones, etc

¿Qué quiere decir esto realmente? En nuestra vida diaria nosotros interactuamos de muchas y diversas formas con todo lo que nos rodea. Cuando nos fijamos en una forma particular de interacción sobre algún objeto, utilizamos usualmente el término fuerza. Por ejemplo, al empujar un auto estamos interactuando con él; decimos que estamos ejerciendo una fuerza sobre él.

En el universo existen esencialmente cuatro interacciones que actúan a distintas escalas. Cada una de estas interacciones responde a la existencia de determinadas propiedades en la materia, tales como masa (o cantidad de materia que tiene un cuerpo), carga eléctrica, entre otras.

Una de las cuatro interacciones mencionadas es conocida como interacción gravitacional. Este tipo de interacción es característico de los objetos que poseen masa, y la fuerza que genera sobre los cuerpos es de atracción; vale decir, dos cuerpos con masa se atraerán mutuamente. Esta es la interacción responsable de que permanezcamos pegados al suelo, o de que si, estando parados y lanzamos un balón hacia arriba, este vuelva a nuestras manos. Cuantitativamente, la interacción gravitacional es despreciable (es decir, podemos no tomarla en cuenta) para cuerpos que poseen poca masa, por ejemplo, una taza y una cuchara; pero cobra real importancia en el caso de la misma cuchara y el planeta Tierra.

Más sobre el movimiento

Volvamos al tema del movimiento. Hemos dicho que es producido por alguna interacción; sin embargo, no todas las interacciones pueden producir movimiento. Si estamos en una esquina y vemos a un amigo al otro lado de la calle y queremos que él cruce hacia nosotros, ¿qué debemos hacer? La respuesta es simple: debemos hacerle notar que estamos en ese lugar. ¿Cómo? Lograremos nuestro cometido si interactuamos con él. Probablemente, lo llamaríamos por su nombre con un grito. No obstante, ¿es esto suficiente? Posiblemente no, pues si nuestro amigo va escuchando personal estéreo tal vez no perciba nuestro grito. Esto quiere decir que la interacción que utilizamos no era la apropiada, o bien no gritamos lo suficientemente fuerte.

Lo mismo sucede con un imán y un alfiler que se encuentre sobre una mesa: si este último fuese de metal, entonces será influenciado por el imán y veremos que el alfiler se mueve sobre la mesa hacia el imán. Sin embargo, esto no siempre ocurre; existe una distancia crítica para la cual veremos que se mueve el alfiler. Es decir, el movimiento del alfiler depende de la intensidad de la interacción que lo produzca. Por otro lado, si el alfiler fuera de plástico la interacción no sería la apropiada y el alfiler no se movería nunca.

Ya que hemos entendido cuáles son las causas del movimiento, vale la pena preguntarse: ¿cómo describir el movimiento? Si nos fijamos en el vuelo de un insecto frente a nuestras narices (por ejemplo, una mosca), veríamos que su movimiento es desordenado. ¿Cuál es el camino que sigue? Para responder a esta pregunta se puede proceder de la siguiente manera: cierra los ojos y comienza a pestañear. Mientras haces esto, fíjate en la mosca cada vez que abres los ojos. Si unes con el dedo los lugares donde estaba la mosca cuando abrías los ojos, obtendrás el camino seguido por la mosca durante su vuelo. Esto es lo que usualmente conocemos con el nombre de trayectoria.

Un móvil (es decir, un objeto que se mueve) puede tener distintos tipos de trayectorias. Cualquier curva geométrica representa una trayectoria; es más, la unión de curvas geométricas también es una posible trayectoria de un móvil. Sin embargo, discutiremos el caso de tres de las más simples y comunes trayectorias que podemos encontrar en la naturaleza.

Trayectorias simples

- Las trayectorias rectilíneas son aquellas en que el movimiento se produce en línea recta, es decir, sin que el móvil cambie la dirección en que se está moviendo. Puedes obtener una trayectoria rectilínea si dejas caer desde cierta altura un objeto sobre tu mano, o bien si ves el movimiento de una gota que cae a través de un hilo estirado.

- Trayectorias circulares son aquellas en las cuales el móvil se mueve alrededor de un punto, y siempre a la misma distancia, es decir, dibujando un círculo. Puedes observar este tipo de trayectorias si tomas un hilo y en uno de los extremos de este amarras una goma, por ejemplo, y luego haces girar el hilo en torno a tu dedo; el movimiento de la goma tendrá una trayectoria circular.

- Una trayectoria parabólica es la que describe cualquier objeto que tú lances por el aire hacia delante; por ejemplo, una pelota, una goma, una manzana o un lápiz.

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