¿Qué son los fenómenos mecánicos?
Los fenómenos mecánicos son los fenómenos físicos que le ocurren a la materia y hacen que cambie su posición en el espacio con respecto al tiempo. En otras palabras, un fenómeno mecánico es un tipo de fenómeno físico que involucra las propiedades físicas de la materia y de la energía.
Como regla general, se puede definir como un fenómeno a cualquier cosa que se manifiesta. Un fenómeno es entendido como algo que aparece o como una experiencia. Existen fenómenos físicos, químicos, naturales y biológicos, y dentro de cada uno de ellos hay otros subtipos. Por ejemplo, dentro de los físicos están los fenómenos mecánicos.
Entre los fenómenos mecánicos conocidos se incluyen el péndulo de Newton, que demuestra la conservación de impulso y energía utilizando esferas, el motor, máquina diseñada para convertir una forma de energía en energía mecánica, o el doble péndulo.
Existen varios tipos de fenómenos mecánicos que tienen que ver con el movimiento de los cuerpos. La cinemática estudia las leyes del movimiento, la inercia, que es la tendencia de un cuerpo para mantenerse en estado de reposo, o el sonido, que son vibraciones mecánicas transmitidas por un medio elástico.
Los fenómenos mecánicos permiten identificar la distancia, el desplazamiento, la velocidad, la rapidez, la aceleración, el movimiento circular, la velocidad tangencial, la velocidad promedio, la rapidez promedio, el movimiento rectilíneo uniforme y la caída libre de un movimiento, entre otras cosas.
Características de los fenómenos mecánicos
Distancia
Es una descripción numérica para describir qué tan separados se encuentran unos objetos de otros. La distancia puede referirse a un largo físico o a un cálculo basado en algún otro criterio.
La distancia nunca puede ser negativa y la distancia viajada nunca decrece. La distancia es una magnitud o un escalar, ya que puede ser descrita por un solo elemento en un campo numérico que a menudo es acompañado por una unidad de medida.
Desplazamiento
El desplazamiento es un vector que indica cuál es la distancia más corta desde la posición inicial a la posición final de un cuerpo.
Cuantifica la distancia y la dirección de un movimiento imaginario a través de una línea recta, desde la posición inicial hacia la posición final del punto.
El desplazamiento de un cuerpo es la distancia que recorre ese cuerpo en una dirección específica. Esto quiere decir que la posición final de un punto (Sf) es relativa a su posición inicial (Si), y un vector de desplazamiento puede ser matemáticamente definido como la diferencia entre los vectores de posición inicial y final.
Velocidad
La velocidad de un objeto es la derivada temporal de su posición con respecto a un marco de referencia, y es una función del tiempo.
La velocidad es el equivalente a una especificación de su velocidad y dirección de movimiento. La velocidad es un concepto importante en la cinemática, ya que describe el movimiento de los cuerpos.
La velocidad es un vector de magnitud física: se necesita la magnitud y la dirección para definirlo. El valor absoluto escalar, o magnitud de la velocidad, es llamada rapidez, siendo una unidad derivada coherente cuya cantidad es medida en metros por segundo.
Para tener una velocidad constante, un objeto debe tener una velocidad consistente en una dirección constante. La dirección constante implica que el objeto se moverá en un camino recto, por lo tanto, una velocidad constante significa un movimiento en línea recta a una velocidad constante.
Aceleración
Es la frecuencia de cambio de velocidad de un objeto con respecto al tiempo. La aceleración de un objeto es el resultado neto de cualquier movimiento y todas las fuerzas actuando sobre el objeto.
Las aceleraciones son calidades de cantidades vectoriales y se añaden de acuerdo a la ley de paralelogramos. Como cualquier vector, la fuerza neta calculada es igual al producto de la masa del objeto y de su aceleración.
Rapidez
La celeridad o rapidez de un objeto es la magnitud de su velocidad (frecuencia de cambio de su posición). Por esta razón es una calidad escalar. La rapidez tiene dimensiones de distancia divididas por tiempo. Usualmente, es medida en kilómetros o millas por hora.
La velocidad promedio de un objeto en un intervalo de tiempo es la distancia viajada por el objeto dividido por la duración del intervalo. La rapidez instantánea es el límite de la velocidad promedio a medida que la duración del intervalo de tiempo se acerca a cero.
Según la relatividad espacial, la rapidez más alta en la que la energía o la información puede viajar es la velocidad de la luz. La materia no puede alcanzar la velocidad de la luz, ya que esto requeriría una cantidad infinita de energía.
Movimiento circular
El movimiento circular es el movimiento de un objeto alrededor de la circunferencia de un círculo o rotación a través de un camino circular.
Puede ser uniforme, con un ángulo constante de frecuencia de rotación y rapidez constante, o no uniforme, con una frecuencia de rotación cambiable.
La rotación alrededor de un eje fijado de un cuerpo tridimensional involucra un movimiento circular de sus partes. Las ecuaciones de movimiento describen el movimiento del centro de masa de un cuerpo.
Movimiento rectilíneo uniforme (MRU)
Un movimiento rectilíneo es un movimiento que transita en línea recta, por lo tanto, puede ser descrito matemáticamente utilizando una sola dimensión espacial.
El movimiento rectilíneo uniforme tiene una velocidad constante o aceleración cero.
El movimiento rectilíneo es el movimiento más básico. Según la primera ley de movimiento de Newton, los objetos que no experimentan ninguna fuerza neta externa continuarán moviéndose en línea recta con una velocidad constante hasta que sean sujetos a una fuerza neta.
Caída libre
La caída libre es cualquier movimiento de un cuerpo en donde la gravedad es la única fuerza que actúa sobre él. En el sentido técnico del término, un objeto en caída libre no está cayendo necesariamente en el sentido usual del término.
Un objeto moviéndose hacia arriba no se consideraría normalmente como cayéndose, pero si está sujeto solamente a la fuerza de la gravedad estaría en caída libre.
En un campo gravitacional uniforme, en la ausencia de otras fuerzas, la gravedad actúa sobre cada parte del cuerpo de manera uniforme, produciendo la ingravidez. Esta condición también ocurre cuando el campo gravitacional es cero.
Referencias
- Mechanical phenomenon. Recuperado de thefreedictionary.com
- Describing motion with words. Recuperado de physicsclassroom.com
- Linear motion. Recuperado de en.wikipedia.org