EL MOVIMIENTO

El movimiento es una característica fundamental del mundo físico. Todo a nuestro alrededor se mueve, ya sea a grande o pequeña escala, desde la tierra hasta las moléculas de aire que componen nuestra atmósfera.

En muchas ocasiones definir el movimiento de un objeto puede ser una tarea bastante complicada, lo cual es una idea que parece inimaginable dado el hecho de que definir el movimiento de un objeto es básicamente lo mas primordial en la física. ¿Como podría ser esto algo tan complicado si es un conocimiento fundamental de esta ciencia? En efecto, el concepto de movimiento si es sencillo, según Wikipedia "En mecánica, el movimiento es un cambio de la posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de referencia". Esta definición suena bastante manejable, sin embargo, hay palabras dentro de esta definición que deben ser explicadas a profundidad para poder determinar cuáles son los parámetros a considerar para hacer una medición efectiva. como serían las palabras posición y punto de referencia. Siendo estas variables las que convierten la tarea de hacer mediciones del movimiento el error principal de los análisis físicos de los primeros años de estudio.

Inicialmente afirmo que el movimiento no es una característica intrínseca de los objetos, ya que el movimiento es relativo e independiente del fenómeno que se estudia. ¿Pero cómo puedo hacer yo tal afirmación? A continuación, mencionare los distintos aspectos a considerar para poder llegar a la siguiente afirmación.

“La posición es la localización de un cuerpo”. 

Cuando hablamos de describir una posición debemos tener en cuenta que este es un lugar especifico que ocupa un cuerpo con respecto un punto de referencia, es decir, tenemos que mencionar indudablemente un punto de referencia, este punto de referencia es nuestro lugar de inicio, ya que para poder ubicar en el espacio un objeto hace falta COMPARAR su posición con respecto a otro objeto y seguidamente poder mencionar la diferencia de posición de un cuerpo a otro, que podría ser con el uso de un sistema de medición, es decir, el punto de referencia es un detalle especifico en el espacio que nos muestra la diferencia de posición entre este detalle y el cuerpo a localizar. Generalmente para demostrar la diferencia de un punto a otro se usan los sistemas de medición, estos están conformados por valores que tienen una característica muy especifica la cual nos permite REPLICAR esa referencia en cada una de las mediciones, como un valor acumulativo, como seria el metro que es una magnitud de longitud, y este se define como “La distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299.792.458 de segundo”. (antes era la diezmillonésima parte de un cuadrante de meridiano Terrestre). 

Se puede observar que el metro es un valor arbitrario, limitado a cualquier mal interpretación o variación, y usa valores constantes como seria la velocidad de la luz, y el vacío, para que este conserve el valor de longitud que este representa, y así poder hablar en términos internacionales de la repetición de una longitud especifica. Por lo tanto, cuando hacemos el uso de los metros estamos acumulando la cantidad de veces que “la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299.792.458 de segundo” se repite en un dicho intervalo. Y automáticamente cuando mencionamos metros nos referimos a esa porción de longitud que recorre la luz en el vacío, por lo tanto cuando medimos 1, 2 o 3 metros, realmente estamos indicando que “La distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299.792.458 de segundo” cabe 1, 2 o 3 veces en el intervalo que intentamos medir, por eso es una cantidad ACUMULATIVA, ya que suma la cantidad de veces que se puede repetir dicho suceso.

Por consiguiente, se puede notar que los puntos de referencia son COMPARACIONES. ¿Como se puede saber que algo es grande o pequeño sin compararlo? Una forma que se puede emplear esa comparación es a través de las mediciones numéricas, si algo mide 10 metros y otro objeto mide 20 metros. no hace falta observar el fenómeno para saber que el objeto de 20 metros es mayor, ya que en la recta numérica el 20 implica un valor más grande que 10. Pero si observas una persona sin saber su altura en una magnitud numérica, solo viéndola, ¿cómo podrías determinar que es pequeña o grande, sin conocer a alguien más pequeño o alto que él?, pues haría falta tener otra persona a su lado y basar tu respuesta en únicamente esas dos personas, quizás uno mida 1.80 y la otra 1.90. Si conociera que estas son las alturas de ambos individuos yo podría determinar que ambos realmente son altos (según los promedios de altura de mi país de origen), sin embargo, ante el desconocimiento de estos valores mi respuesta se basaría solamente en decir que uno es alto y el otro es pequeño.

Efectivamente, así funcionan los sistemas de referencia, comparar tu movimiento con respecto el movimiento de otro cuerpo, para poder determinar una posición, como por ejemplo, “estoy a 3 metros del árbol”. El árbol actuaría como el punto de referencia, ese sería el punto “0”, luego incluiría 3 veces “la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299.792.458 de segundo” (metros) para poder determinar la posición del objeto.

Se puede observar que se usan dos puntos de referencia, el árbol, que representa nuestro punto de origen, el punto “0”. (Aclaración: se toma como punto “0” el árbol, ya que pretendemos que sabemos dónde está dicho árbol, no hace falta saber la localización del mismo, ya que se determina su posición con respecto solo a ese objeto, y no al punto de referencia que se usa para determinar la localización del árbol, por lo tanto si el árbol está a 20 metros de la carretera o a 15 metros de la carretera no afecta nuestra posición, ya que nosotros estamos únicamente a 3 metros del árbol, y no de la carretera, ahora si estamos a 3 metros del árbol, y el árbol está a 20 metros de la carretera, y cambiamos el punto de referencia a la carretera, cual sería nuestra posición? Serian respectivamente 23 metros, por lo tanto, se puede observar que la posición del cuerpo que medimos varia con respecto el punto de referencia que usemos).

También se debe aclarar que el uso de un sistema de medición es únicamente para ser más preciso, y facilita el trabajo a la hora de comunicar la medición realizada a otras personas, ya que un sistema de medición es simplemente un valor arbitrario, así como se utilizan los metros, también se pueden usar otros objetos del cual conozcamos su longitud, como tus pasos, lápices o hasta bananas, por lo tanto, el sistema de medición es solo un objeto o fenómeno con una característica (como la longitud) especifica que indica las repeticiones del mismo objeto o fenómeno que cabe en un espacio o intervalo, es decir, los usamos como la cantidad de veces que cabe dicho objeto en el espacio que vamos a medir entre el árbol y el cuerpo a localizar.

De modo que, invocando de nuevo la definición de movimiento “En mecánica, el movimiento es un cambio de la posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de referencia” cuando medimos un objeto, y vemos que su posición con respecto a su punto de referencia está cambiando nos indica que el cuerpo se está moviendo, por ejemplo, si antes se encontraba a 3 metros del punto de referencia y al cabo de 1 segundo está a 4 metros y luego al cabo de otro segundo nos encontramos a 5 metros, podemos afirmar que uno de los dos objetos se está moviendo. 

AQUÍ YA VIENE EL ASPECTO RELATIVO. Por lógica se analiza fácilmente el hecho de que si vamos en un automóvil y las posiciones están variando sabemos que nosotros nos movemos porque sentimos los baches en la carretera mientras estamos andando, sabemos que el carro esta prendido, básicamente podemos tomar esta decisión analizando el contexto “lógicamente”, ya que en caso de no ser nosotros los que nos movemos tendríamos que estar refiriéndonos a carreteras que se mueven, o de casas y árboles que se mueven también, lo cual parece ficción. Y así como este existe diferentes análisis que se pueden mencionar para definir el movimiento realmente como algo relativo. Por ende, se pueden descartar los árboles andantes fácilmente para ahorrar la pregunte de, ¿Cómo podría saber si realmente no es el árbol que se mueve? Porqué entraríamos en otra clase de tema, Y siendo esto una problemática común al momento de observar movimientos es mejor que pongamos otros ejemplos.

La rotación de la tierra es un fenómeno imperceptible para los seres que habitan este planeta, por tal motivo podemos afirmar con seguridad que no nos movemos, sin embargo, si lo vemos desde la perspectiva del sol, este mira a la tierra orbitar. Por tal motivo la respuesta no seria “no nos movemos”, si no “no nos movemos con respecto a la tierra”.

Lo mismo ocurre en un carro cuando observamos por la ventana, nosotros nos encontramos sentados y estáticos en los asientos y somos capaces de determinar si el carro está en movimiento o no, casi automáticamente somos cocientes de estar o no en movimiento, pero ¿por qué?, sabemos que nos movemos porque vemos como el escenario en la ventana va cambiando, vemos pasar los árboles, las casas, las personas y los otros autos. Podemos ver como los vamos dejando atrás, por lo tanto, asumimos que un cambio de escenario (punto de referencia) implica que nosotros estamos en movimiento.

No obstante, si vamos en un auto con las ventanas tapadas y una carretera perfectamente lisa no habría forma de determinar si nos movemos o no, ya que no tendríamos un objeto con el cual comparar su posición con la nuestra y ver si existe una variación, es decir, en esta situación no tenemos un punto de referencia que nos indique que nos movemos según otro objeto, como en el caso de los árboles, las casas, los autos, etc. Este escenario funciona como punto de referencia ya que nos indica que estamos cambiando nuestra posición con respecto a la otra posición del objeto, es decir, nos estamos moviendo mientras ellos se quedan atrás. ¿Pero sin la existencia de tal escenario como podríamos comparar nuestra posición?, no habría forma de saber que nos movemos.

Por lo tanto, podemos entender que el movimiento nos representa la variación en la posición, y la única forma de notar esa variación es que se compare tu movimiento con respecto otro cuerpo, y notar que ambos actúan de manera diferente.

Sin embargo, retomando la pregunta anterior, ¿cómo podemos saber cuál de ambos cuerpos es el que se mueve?, usemos este ejemplo, sabemos que un carro va más rápido cuando este sobrepasa a otro carro.

Pero y, ¿si realmente eres tú el que va en dirección contraria (hacia atrás) alejándote velozmente de él? o en un caso hipotético en el que un carro se encuentra exactamente a tu costado, y están en un espacio completamente vacio y no hay baches en la carretera, y tú único punto de referencia es el otro automóvil.

¿Como determinar si ambos carros se mueven a la misma velocidad, o están quietos?.

Esto podría confundirte bastante porque llevo todo el post mencionandote que para conocer el movimiento de un objeto hace falta un punto de referencia cualquiera, sin embargo, ¿porque en este caso parece no aplicar?, debido a que el otro automóvil no cambia su posición y es el punto de referencia que escogimos (o el único que tenemos disponible), tenemos que recordar que el movimiento es el cambio de posición, y si no se logra evidenciar ninguna diferencia en ambas posiciones, tenemos que presumir por ahora que ambos están estáticos, sin embargo los cuerpos que se mueven a una velocidad constante, y en las mismas condiciones del escenario también presentan los mismos resultados, por tal motivo podemos afirmar que no hay manera de diferencia la velocidad constante de la ausencia de movimiento.

Pero si proponemos el mismo escenario, pero agregando un punto de referencia extra, por ejemplo, las líneas en la carretera, el asunto cambia completamente, ya que podríamos determinar el movimiento del automóvil con respecto a las líneas y obtener otro resultado (sin embargo, si volvemos a enfocar como punto de referencia el carro, llegaremos de igual manera a la conclusión que ambos no se mueven).

Como se puede notar, los carros si se están moviendo y lo hacen a la misma velocidad, por eso el carro se mantuvo todo este tiempo al costado del otro auto.

A través de este ejemplo podemos observar que dependiendo de los puntos de referencia se puede describir un estado distinto del objeto, a medida que agregamos mas puntos de referencia podemos ser mas precisos con la posición de un objeto, sin embargo, no es indispensable.

hagamos un repaso sencillo sobre las cosas que acabas de leer.

La variable principal del concepto de movimiento es el CAMBIO, y se suele notar al comparar otros objetos a nuestro alrededor, pero según el punto de referencia que escogemos nos proporcionara características diferentes del movimiento de un cuerpo. El punto de referencia es crucial para poder hablar de movimiento, ya que el movimiento es una comparación de posiciones. De tal modo el movimiento como una característica propia de un objeto no tiene sentido, ya que el movimiento es relativo, es decir, depende del observador los resultados que se obtienen.

Ya analizado estos conceptos claves del movimiento, como lo son la posición y el punto de referencia tendremos mayor seguridad al realizar análisis de movimientos, y por consiguiente seguir avanzando y ser más osados sobre la información a determinar en el objeto a estudiar, como la tasa en la que este se mueve con respecto una unidad de tiempo, es decir la velocidad, que es el tema que veremos en el siguiente post.