02. Especificaciones del modelo
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Especificaciones del modelo
Para nuestro primer paso por el estudio de la mecánica, haremos un conjunto de suposiciones simplificadoras que conduzcan a un modelo de realidad denominado modelo unidimensional, de fuerza constante, de partículas. Supondremos que:
El objeto se mueve a lo largo de una línea perfectamente recta
Así, si estamos estudiando el movimiento de un automóvil asumiremos que el camino es perfectamente liso sin baches, el camino es perfectamente recto sin curvas, y el conductor está perfectamente estable al volante sin balancearse a la derecha o a la izquierda.
El objeto es actuado por fuerzas constantes
Por ejemplo, cuando una básquetbol rebota en el suelo la fuerza del suelo sobre la básquetbol es:
- cero antes de que el basquetbol golpee el suelo,
- distinto de cero y aumentando en magnitud a medida que la básquetbol se deforma en su contacto con el suelo,
- distinto de cero y disminuyendo en magnitud a medida que la básquetbol vuelve a ponerse en forma mientras aún está en contacto con el suelo,
- y una vez más cero ya que la bola deja contacto con el suelo.
En realidad, la fuerza entre el basquetbol y el suelo es bastante complicada.
No obstante, en nuestro modelo aproximaremos la fuerza sobre el basquetbol debido al suelo como:
- cero antes de que el basquetbol golpee el suelo,
- distinto de cero y constante en magnitud todo el tiempo que la pelota está en contacto con el suelo,
- y una vez más cero ya que la bola deja contacto con el suelo.
La diferencia entre la realidad y nuestro modelo se ilustra en la gráfica a continuación. La línea oscura representa la fuerza real entre el suelo y la bola, la línea discontinua representa cómo aproximaremos la fuerza en nuestro modelo actual.
Además, pronto aprenderás que la fuerza total que actúa sobre un objeto es proporcional a su aceleración. Así, en este modelo, aproximaremos todas las aceleraciones como constantes.
El tamaño y la forma del objeto no son importantes
En física, la palabra partícula se refiere a una entidad hipotética que no tiene tamaño y por lo tanto no forma. La afirmación de que los objetos serán pensados como partículas simplemente significa que ignoraremos cualquier efecto que su tamaño y forma reales puedan tener en los escenarios que investigamos.
El objeto es clásico
Para todo este curso, asumiremos que los objetos bajo investigación son mucho más grandes que un átomo y se mueven mucho más despacio que la velocidad de la luz.