¿Qué es el movimiento relativo?

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Resumen

TLDREl video explica cómo los humanos perciben el movimiento de manera sencilla, pero en realidad, es un fenómeno complicado. A diferencia de las partículas puntuales, en la vida real, los cuerpos son sólidos rígidos, lo que complica los cálculos de velocidad y aceleración debido a las múltiples interacciones posibles. Se introduce el concepto de movimiento relativo con un ejemplo práctico: un coche y un pájaro en movimiento, observados por un peatón. Se discute cómo calcular la velocidad del pájaro respecto al observador usando la suma de vectores y derivadas, destacando que este fenómeno se complica aún más con las aceleraciones como la de Coriolis. Las ecuaciones finales permiten calcular velocidades y aceleraciones, aplicables también a sistemas de sólidos rígidos.

Para llevar

  • 🤔 El movimiento es más complejo que un cálculo de partículas simples.
  • 🚗 Ejemplo práctico: coche, peatón y pájaro explican el movimiento relativo.
  • ⬆️ La velocidad relativa se calcula con sumas y derivadas.
  • 🔄 El movimiento involucra traslación y rotación en sólidos rígidos.
  • 🔍 Importancia de diferentes sistemas de referencia (inercial y no inercial).
  • 🌀 Aceleración de Coriolis añade complejidad.
  • 🧮 Matemáticamente derivado, permite calcular distancias y velocidades.
  • 🔗 Las ecuaciones se aplican a sólidos rígidos.
  • 📏 El movimiento relativo usa vectorización para simplificar cálculos.
  • 📈 Derivando se obtienen ecuaciones de velocidad y aceleración.

Cronología

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    Los humanos estamos acostumbrados al movimiento, pero en la vida real el movimiento es más complejo. No es tan simple como en el sistema de partículas. En la vida real, tratamos con sólidos rígidos, lo que introduce muchas variables. En el caso de múltiples sólidos, surge el concepto de movimiento relativo. Se ilustra con un ejemplo de un coche, un peatón y un pájaro, donde el peatón, como observador inercial, debe considerar las velocidades de los otros dos para determinar la velocidad relativa del pájaro. La velocidad del pájaro con respecto al observador es la suma de su velocidad respecto al coche y la velocidad del coche. Este concepto también se extiende a las aceleraciones, teniendo en cuenta la aceleración de Coriolis y otras derivadas complejas en sistemas reales.

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Preguntas frecuentes

  • ¿Qué es el movimiento relativo?

    Es la observación y análisis del movimiento de un objeto con respecto a otro objeto en movimiento o estático.

  • ¿Cómo se utiliza la suma de vectores en el movimiento relativo?

    Se utiliza para calcular distancias y velocidades relativas entre diferentes objetos en movimiento.

  • ¿Qué relación tienen las derivadas con la velocidad en el movimiento relativo?

    La derivada de la posición con respecto al tiempo nos da la velocidad de un objeto.

  • ¿Qué componentes tiene la velocidad de un sólido rígido?

    Tiene la componente de traslación y, si rota, una componente de rotación.

  • ¿Qué es un sistema de referencia inercial?

    Es un sistema de referencia en el que un observador se encuentra en reposo o moviéndose a velocidad constante.

  • ¿Cómo se afectan mutuamente dos sólidos rígidos en su movimiento?

    La velocidad de uno puede depender de la del otro, especialmente si uno rota respecto al otro.

  • ¿Qué es la aceleración de Coriolis?

    Es una aceleración que aparece en sistemas de referencia en rotación.

  • ¿Cómo calculamos la velocidad de un objeto en movimiento relativo a otro?

    Sumando la velocidad del objeto respecto a otro más la velocidad de este otro objeto.

  • ¿Por qué es más complejo calcular velocidades en la vida real?

    Porque los sujetos son sólidos rígidos y hay muchas interacciones complejas.

  • ¿Se puede aplicar el movimiento relativo a sólidos rígidos?

    Sí, todas las ecuaciones derivadas se pueden aplicar a sólidos rígidos.

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Subtítulos
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    como seres humanos que somos estamos
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    adaptados a que las cosas tengan un
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    movimiento pero como es evidente en la
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    vida real el movimiento es mucho más
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    complejo de lo que parece
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    quiero decir no es como el sistema de
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    partículas donde para calcular algo
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    podíamos hacerlo de una forma bastante
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    sencilla
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    por ejemplo para calcular la velocidad
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    de un punto concreto podríamos
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    sencillamente derivar o integrar una
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    en la vida real esto no es tan sencillo
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    porque para empezar los sujetos no son
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    cargas puntuales sino que son sólidos
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    rígidos
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    y esto conlleva un montón de incógnitas
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    porque cierto es que la velocidad de un
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    sólido rígido es igual en todos juntos
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    pero qué pasa si hay varios sólidos
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    rígidos en el espacio y la velocidad de
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    uno depende de otro o uno rota con
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    respecto a otro aquí es donde entra el
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    llamado movimiento relativo
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    [Música]
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    para entender qué es el movimiento
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    relativo vamos a poner un ejemplo
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    imaginémonos que por una carretera pasa
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    un coche con una cierta velocidad y
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    aceleración y a un lado de la carretera
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    hay un peatón estático que está
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    observando el coche ahora imaginémonos
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    que un pájaro sobrevuela el coche y que
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    el peatón y por un motivo o por otro
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    decide averiguar a qué velocidad va el
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    pájaro el peatón debe tener en cuenta
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    varios elementos para empezar que el
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    peatón es un sistema de referencia
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    inercial es decir está estático se mueve
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    con una velocidad constante para seguir
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    que el coche es un sistema de referencia
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    no inercial es decir que se mueve con
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    una cierta aceleración además debe tener
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    en cuenta las distancias que le separan
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    del coche y el coche del pájaro y al
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    pájaro de él si conociera todos estos
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    elementos y además la velocidad a la
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    cual va el coche ya podría calcular cuál
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    es la velocidad a la cual va al pájaro
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    esto se debe a que hay un conjunto de
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    relaciones en estos sistemas para
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    empezar sabemos que gracias a la suma de
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    vectores la distancia que separa el
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    observador del pájaro será igual a la
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    suma de la distancia que separa el
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    observador del coche más
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    para el coche del pájaro como además
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    sabemos que la derivada del espacio con
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    respecto al tiempo es la velocidad
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    podemos derivar todos los espacios
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    anteriores y nos queda la siguiente
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    fórmula la velocidad que tendrá el
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    pájaro será entonces igual a la
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    velocidad que lleva este con respecto al
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    coche más la velocidad del coche y como
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    un sólido rígido los objetos pueden no
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    sólo trasladarse sino también rotar
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    debemos recordar que esta última
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    velocidad que he mencionado la del coche
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    tiene dos componentes la compone de
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    traslación y la componente de rotación
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    en este caso la componente de rotación
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    no existiría dado que el coche no está
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    rotando sino que tan sólo se está
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    trasladando esta ecuación podríamos
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    volver a derivar la y obtener las
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    ecuaciones de la aceleración del pájaro
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    pero en la vida real esto será mucho más
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    complejo dado que aparecen nuevas
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    aceleraciones como la aceleración de
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    coriolis signora' semos la aceleración
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    de coriolis la aceleración del pájaro
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    con respecto al observador sería la
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    aceleración del pájaro con respecto al
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    coche y más la aceleración que el coche
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    tiene que descomponiendo esas
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    aceleraciones quedaría tal que así
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    todas estas ecuaciones las hemos
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    obtenido de un despeje matemático y dado
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    que las únicas incógnitas que tenemos
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    serían la velocidad y aceleración del
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    pájaro con respecto al observador que
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    está quieto
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    podríamos calcularlo sin ningún problema
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    todas estas ecuaciones pueden aplicarse
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    un sistema de sólido rígido en resumidas
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    cuentas esto sería el movimiento
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    relativo un saludo y hasta el próximo
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    vídeo
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    [Música]
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