Cinematica

INTRODUCCIÓN

La física, como ciencia fundamental, tiene como objeto de estudio la naturaleza en toda su expresión y los principios básicos del universo. Es el cimiento sobre el cual se basan las otras ciencias astronómicas, biología, química y geología. La belleza de la física subyace en la simplicidad de las teorías físicas básicas y en la forma en la que solo un pequeño número deconceptos esenciales, ecuaciones y suposiciones pueden alterar y expandir la visión del mundo.
En este estudio de la física, abordaremos una de sus ramas de importancia como es: La Cinemática la cual se fundamenta en el estudio del movimiento de los cuerpos, sin considerar las causas. Los movimientos de mayor interés son el   rectilíneo   (caída libre),   el   circunferencial   (giro de una piedra),   el  elíptico (movimiento   de   traslación   de   la Tierra   alrededor   del   Sol)   y   el   parabólico   (lanzamiento de la bala, en atletismo). Igualmente La cinemática se encarga de estudiar el movimiento sin preocuparse por sus causas, fue desarrollada desde la antigüedad, sin embargo los aportes más importantes a la cinemática fueron dados por Galileo Galilei e Isaac Newton.
El primeroempezó a matematizar los resultados de sus observaciones llegando a conclusiones como que la distancia de cada de un cuerpo es proporcional al cuadrado del tiempo de caída. Newton creo el cálculo, junto con Leibniz, y también encuentra las formulas matemáticas que rigen los movimientos. El corazón de la física es la mecánica, por ello para poder entender de manera mucho más amplia los conceptosfísicos, es importante tener una herramienta muy poderosa, la matemática, por ello al inicio de esta unidad lo que haremos es desarrollar rápidamente algunas herramientas matemáticas que sin lugar a dudas usara a lo largo de su vida profesional.




APORTES DE ARISTÓTELES, GALILEO Y NEWTON

El movimiento es, sin duda, el primer aspecto del mundo físico estudiado por el hombre. Lasobservaciones del movimiento de los planetas y las estrellas se remontan a las antiguas civilizaciones de Egipto y Mesopotamia (ca. 3000 a.C.), siendo eminentemente prácticas, con el objetivo de elaborar calendarios. Sin embargo, serán los grandes pensadores griegos los que comiencen a desprenderse del mito y a estudiar de forma racional los fenómenos naturales. Para Aristóteles (s. IV a.C.), el estadonatural de un cuerpo era el reposo. Aparte del mundo celeste donde el movimiento natural único sería el circular uniforme, en el mundo inferior (sublunar), debemos distinguir entre el movimiento rectilíneo vertical y los demás.
El movimiento vertical es un movimiento natural que viene determinado por la tendencia del elemento presente a volver a su lugar natural cuando se encuentre fuera de él.Así, cuando se calienta un vaso de agua, el vapor se eleva por la presencia del elemento fuego que tiende a llegar a la esfera de fuego. Al enfriarse, el vapor abandona el fuego, y el agua, que es ahora el elemento predominante, tiende a ocupar su lugar natural abajo. Como consecuencia, en el movimiento de caída libre de los cuerpos, la velocidad deber ser proporcional a la cantidad de su elementoconstituyente, así, los cuerpos más pesados caerían más deprisa que los más ligeros.
Este pensamiento no era el resultado de experiencias mal realizadas o de errores de medidas, ya que los antiguos griegos no experimentaban, sólo especulaban, sino que era una consecuencia característica de un esquema global de pensamiento. Todos los demás movimientos, los no verticales y los verticales en queun elemento se aleje de su lugar natural, son movimientos violentos que necesitan de una violencia exterior, sin la cual permanecerían continuamente en reposo. Es decir, la inercia natural de los cuerpos es permanecer en reposo, todo movimiento implica un motor, y como la inercia no se extiende para Aristóteles al movimiento, la acción del motor debe prolongarse tanto como el movimiento mismo:...