Cinemática en una dimensión
De Laplace
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1 Introducción
Antes de considerar el problema completo del movimiento de una partícula en el espacio de tres dimensiones, examinaremos el problema unidimensional, más simple, de una partícula que realiza un movimiento rectilíneo
2 Posición
Cuando tenemos una partícula cuyo movimiento se ciñe a una recta, no necesitamos el álgebra vectorial para identificar las diferentes posiciones de la partícula. Nos basta con una etiqueta x(t) que designa la posición a lo largo de la recta. Esta cantidad tiene un signo que indica si nos encontramos a la izquierda o a la derecha de la posición a lo largo de la recta que hayamos etiquetado como x = 0.
En el caso unidimensional podemos representar la posición frente al tiempo, colocando el tiempo en el eje de abscisas y la posición en el de ordenadas. Esta posibilidad no existe en el caso tridimensional.
Cuando una partícula cambia de posición pasando de encontrarse en x1 en el instante t1 a una posición x2 en el instante t2 se dice que en elintervalo de tiempo Δt = t2 − t1 ha experimentado un desplazamiento
El desplazamiento que, como la posición, se mide en unidades de distancia (m, en el SI), posee la propiedad de que es independiente de que punto se toma como origen de posiciones.
3 Velocidad
3.1 Velocidad media
Si una partícula realiza un desplazamiento Δx en un intervalo Δt, se define la velocidad media (en una dimensión) como el cociente entre el desplazamiento y el intervalo empleado en realizarlo
De la definición se desprende que:
- Posee unidades de distancia dividida por tiempo, que en el sistema internacional serán m/s.
- La velocidad media depende del desplazamiento neto entre dos puntos, por tanto si al final del intervalo la posición es la misma que al principio,, la velocidad media es 0, independientemente de las idas y vueltas que se hayan dado independientemente de la distancia que se haya recorrido.
- La velocidad no es igual a espacio partido por tiempo, sino a un desplazamiento dividido por un intervalo, esto es, lo que cuenta no es el valor absoluto de la distancia o la hora que marca el reloj, sino cuánto ha cambiado la posición y cuánto tiempo se ha empleado en realizar dicho desplazamiento.
- En la gráfica de la posición frente al tiempo
