Física Fundamental: Magnitudes, Vectores y Cinemática

Fichas de vocabulario que cubren magnitudes físicas, vectores, cinemática unidimensional (MRU, MRUA), caída libre vertical (MVCL) y tiro parabólico.

Magnitud

Todo aquello que puede ser medido y se puede representar por un número.

Magnitud física

Propiedad que se puede medir directamente mediante el uso de un instrumento físico.

Medir

Acción de comparar una magnitud física con otra de la misma especie tomada como patrón.

Medición directa

Tipo de medición en la que el valor se obtiene utilizando la escala de lectura de un instrumento de medición.

Medición indirecta

Tipo de medición que se realiza mediante la comparación con un dispositivo o parámetro de referencia.

Exactitud

Grado de cercanía o proximidad de una medición respecto al valor real.

Precisión

Grado de repetibilidad o concordancia existente entre mediciones sucesivas de una misma magnitud.

Magnitudes fundamentales

Conjunto de 7 magnitudes independientes que sirven de base para definir las demás magnitudes físicas.

Magnitudes derivadas

Magnitudes físicas que se forman y expresan a partir de combinaciones de las magnitudes fundamentales.

Magnitud escalar

Magnitud física que queda completamente especificada mediante un valor numérico acompañado de su unidad de medida.

Magnitud vectorial

Magnitud física que para quedar totalmente determinada requiere valor numérico, unidad de medida, dirección y sentido.

Notación científica

Representación de una cifra numérica mediante una potencia de base diez ($a \times 10^{\pm m}$), facilitando el manejo de números muy grandes o muy pequeños.

Análisis dimensional

Método utilizado para expresar magnitudes derivadas en función de magnitudes fundamentales y verificar la consistencia algebraica de las ecuaciones físicas.

Vector

Segmento de recta orientado en el espacio dotado de dirección y sentido; proviene del latín vectoris ('el que conduce').

Módulo o magnitud (de un vector)

Longitud, tamaño o amplitud numérica que posee un segmento vectorial.

Dirección (de un vector)

Inclinación que posee el vector con respecto a un eje coordenado ($x$ o $y$), descrita mediante un ángulo.

Sentido (de un vector)

Orientación del vector en el espacio, indicada gráficamente por la cabeza de la flecha.

Vector unitario

Vector cuya norma o módulo es exactamente igual a la unidad ($|\vec{U}_a| = 1$), obtenido mediante la expresión $\vec{U}_a = \frac{\vec{a}}{|\vec{a}|}$.

Vectores colineales

Vectores que se encuentran situados sobre una misma recta o línea de acción común.

Vectores concurrentes (angulares)

Vectores cuyas líneas de acción o prolongaciones se cruzan o intersectan en un mismo punto geométrico.

Cinemática

Rama de la física dedicada a la descripción geométrica y temporal del movimiento de los cuerpos, sin considerar las causas (fuerzas) que lo originan.

Rapidez

Magnitud escalar que representa la distancia recorrida por unidad de tiempo ($R = \frac{d}{t}$).

Velocidad

Magnitud vectorial que cuantifica el cambio de posición (desplazamiento) experimentado por un cuerpo en un intervalo de tiempo ($v = \frac{\Delta x}{\Delta t}$).

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Movimiento a lo largo de una trayectoria recta con velocidad constante, en el cual se recorren distancias iguales en tiempos iguales y la aceleración es nula ($a = 0$).

Tiempo de encuentro ($t_e$)

Tiempo requerido para que dos móviles separados inicialmente por una distancia $d$ se encuentren al desplazarse en sentidos opuestos: $t_e = \frac{d}{v_a + v_b}$.

Tiempo de alcance ($t_a$)

Tiempo necesario para que un móvil más veloz alcance a otro que se desplaza en el mismo sentido: $t_a = \frac{d}{v_M - v_m}$.

Aceleración

Magnitud vectorial que mide la variación que experimenta la velocidad de un objeto por unidad de tiempo ($a = \frac{v_f - v_i}{t}$), con dimensión dimensional $\frac{L}{T^2}$.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

Movimiento rectilíneo horizontal en el que la velocidad aumenta o disminuye de forma regular debido a una aceleración constante.

Movimiento Vertical de Caída Libre (MVCL)

Movimiento en trayectoria vertical en el que los cuerpos se desplazan exclusivamente bajo la influencia del campo gravitatorio uniforme ($a = g = 9.81\,\text{m/s}^2$).

Tiro parabólico

Movimiento bidimensional compuesto cuya trayectoria es una curva parabólica, constituido simultáneamente por un MRU en el eje horizontal y un MVCL en el eje vertical.

Magnitud

Todo aquello que puede ser medido y se puede representar por un número.

Magnitud física

Toda magnitud susceptible de medirse mediante un instrumento físico.

Medir

Acción de comparar una magnitud dada con otra de su misma especie tomada como patrón.

Medición directa

Medición que se obtiene utilizando directamente la escala de un instrumento de medición.

Medición indirecta

Medición efectuada mediante la comparación con un dispositivo de referencia o mediante cálculo posterior.

Exactitud

Grado de cercanía o coincidencia de una medición respecto al valor real.

Precisión

Grado de repetibilidad o concordancia mutua entre mediciones sucesivas tomadas bajo condiciones similares.

Magnitudes fundamentales

Conjunto de $7$ magnitudes físicas esenciales que sirven como base del sistema para definir las demás.

Magnitudes derivadas

Magnitudes físicas resultantes de la combinación de dos o más magnitudes fundamentales (por ejemplo, el área en $\text{m}^2$).

Magnitudes escalares

Magnitudes físicas que quedan totalmente definidas con solo indicar su valor numérico y su respectiva unidad de medida.

Magnitudes vectoriales

Magnitudes físicas que requieren especificar valor numérico, unidad de medida, dirección y sentido para su completa determinación.

Notación científica

Representación de una cifra numérica mediante una potencia de base diez ($a \times 10^{\pm m}$), facilitando el trabajo con números muy grandes o muy pequeños.

Análisis dimensional

Herramienta que expresa magnitudes derivadas en función de magnitudes fundamentales y permite verificar la consistencia algebraica de las ecuaciones.

Sistema MKS

Sistema de medición fundamentado en las unidades de metro, kilogramo y segundo.

Sistema CGS

Sistema de medición fundamentado en las unidades de centímetro, gramo y segundo.

Vector

Segmento de recta dirigido en el espacio dotado de módulo, dirección y sentido; proviene del latín vectoris ('el que conduce').

Módulo o magnitud (de un vector)

Longitud, amplitud o tamaño escalar asignado a un vector.

Dirección (de un vector)

Inclinación que posee el vector con respecto a un eje horizontal o vertical ($x$ o $y$), donde se forma un ángulo ($\theta$).

Sentido (de un vector)

Orientación del vector a lo largo de su recta de acción, indicada por la cabeza o punta de la flecha.

Vectores equipolentes

Vectores que poseen idéntico módulo, igual dirección y el mismo sentido, resultando paralelos entre sí.

Vectores opuestos (contrarios)

Vectores que poseen el mismo módulo y dirección, pero sentidos rigurosamente contrarios ($-\vec{A}$ respecto a $\vec{A}$).

Vectores libres

Vectores cuyo punto de origen o aplicación puede trasladarse arbitrariamente en el espacio sin alterar su significado físico (por ejemplo, el vector velocidad).

Vectores fijos

Vectores cuyo punto de origen o aplicación se encuentra ligado de forma invariable a un punto específico del cuerpo o partícula.

Vectores colineales

Vectores que se encuentran situados sobre una misma línea de acción.

Vectores coplanares

Vectores que yacen o están contenidos dentro de un mismo plano bidimensional.

Vectores concurrentes (angulares)

Vectores cuyas respectivas líneas de acción se cruzan o intersectan en un único punto común.

Vector unitario

Vector cuya magnitud o módulo equivale exactamente a la unidad ($|\vec{u}_a| = 1$).

Cinemática

Rama de la física encargada de describir el movimiento de los cuerpos materiales prescindiendo de las causas que lo generan.

Rapidez

Distancia recorrida por unidad de tiempo; se clasifica como una magnitud de naturaleza estrictamente escalar ($R = \frac{d}{t}$).

Velocidad

Desplazamiento efectuado por unidad de tiempo; se define como una magnitud vectorial ($\vec{v} = \frac{\Delta x}{\Delta t}$).

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Movimiento realizado a lo largo de una línea recta con velocidad constante, recorriendo distancias iguales en tiempos iguales y con aceleración nula ($a = 0$).

Tiempo de encuentro ($t_e$)

Intervalo temporal requerido para que dos móviles que viajan en sentidos contrarios alcancen la misma posición ($t_e = \frac{d}{v_a + v_b}$).

Tiempo de alcance ($t_a$)

Intervalo temporal necesario para que un móvil más veloz dé alcance a otro móvil que se desplaza en el mismo sentido ($t_a = \frac{d}{v_M - v_m}$).

Aceleración

Magnitud vectorial indicativa del cambio de velocidad que experimenta un objeto por unidad de tiempo ($a = \frac{v_f - v_i}{t}$), con dimensión dimensional $L \cdot T^{-2}$.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

Desplazamiento en línea recta horizontal en el que la velocidad aumenta o disminuye de manera uniforme respecto al tiempo a causa de una aceleración constante.

Movimiento Vertical de Caída Libre (MVCL)

Desplazamiento rectilíneo vertical gobernado exclusivamente por la aceleración constante de la gravedad ($g = 9.81\,\text{m/s}^2$) tras ser liberado el cuerpo.

Tiro parabólico

Movimiento bidimensional compuesto cuya trayectoria es una parábola, generado simultáneamente e independientemente por un MRU en el eje horizontal ($x$) y un MVCL en el eje vertical ($y$).