Si hemos acordado llamar movimiento al cambio de la posición con el tiempo,
será necesario establecer un criterio para determinar qué posición ocupa un
cuerpo en un instante.
Se trata, de nuevo, de establecer un sistema de referencia adecuado para
lo que necesitamos estudiar.
Una dimensión
Imagina que tenemos un cuerpo que se mueve por una recta, es decir que realiza
un movimiento en una dimensión. Para determinar su posición sólo necesitamos
indicar a qué distancia del origen se encuentra. Observa en el siguiente applet
que la posición del cuerpo puede ser positiva o negativa según se encuentre a
la derecha o a la izquierda del orígen respectivamente.
Representa en el applet anterior los siguientes puntos:
P(2.8)
P(-1.6)
P(0)
Como ves resulta muy fácil hacerlo. Con una coordenada podemos conocer la posición
de un punto sobre una recta.
Dos dimensiones
Si el cuerpo realiza un movimiento en dos dimensiones, es decir se mueve por
un plano, necesitaremos dos coordenadas para determinar la posición que ocupa en
un instante dado.
Los dos valores que determinan la posición de un cuerpo en un plano podemos
establecerlos utilizando como referencia un sistema de coordenadas cartesianas
o un sistema de coordenadas polares.
En el caso de las coordenadas cartesianas se utilizan las distancias a los dos
ejes acompañadas de los signos (+) ó (-).
En la figura de la izquierda aparece representado el punto P(3,2).
Para evitar confusiones se tiene el acuerdo de escribir primero la coordenada x y
después la coordenada y, separadas por una coma.
El signo negativo para la coordenada x se utiliza si el punto se encuentra
a la izquierda del orígen y para la coordenada y cuando está por debajo del orígen.
Las coordenadas polares utilizan la longitud de la recta que une nuestro punto
con el punto de referencia y el ángulo que forma esta recta con la horizontal.
En la figura de la izquierda se representa el punto P(3 , 45°), que significa que la distancia OP vale 3 y que el ángulo vale 45°
En el siguiente applet puedes representar los puntos dados en:
C. Cartesianas
C. Polares
(-1.3, 2)
(-2, -2)
(0, 1.8)
(2.4, 0)
(0.7, 1.5)
(3, 45°)
(2, 160°)
(3, -90°)
(2, 30°)
(1, 90°)
Tres dimensiones
En el caso de un cuerpo que siguiera una trayectoria de tres dimensiones, necesitaríamos tres coordenadas para
determinar su posición en un instante dado.
También en este caso se pueden utilizar coordenadas polares y coordenadas
cartesianas. En el siguiente applet puedes ver un sistemas de ejes
cartesianos tridimensional:
El tiempo es la cuarta dimensión
Como el movimiento es el cambio de la posición con el tiempo, además de conocer
la posición, nos interesa saber el instante en el que el cuerpo ocupa dicha
posición.
Si representamos el conjunto de las diferentes posiciones que ocupa un móvil a
lo largo del tiempo, obtenemos un línea llamada trayectoria.