Definición de Movimiento

1. Acción de cambio respecto de la posición de un cuerpo/objeto o desplazarse de un lugar a otro.

2. Cantidad física mensurable en varios fenómenos naturales.

3. Serie de hechos o planes relacionados con una persona.

4. En el ámbito militar, se refiere a las maniobras realizadas por tropas y/o vehículos.

5. Corriente de pensamiento que aporta una nueva perspectiva sobre los modelos actuales. Ejemplos: movimiento ecológico, movimiento vegetariano, movimiento político, etc.

Etimología: Por el latín posclásico movementum, respecto del verbo del latín movēre, y el sufijo -miento, con base en el latín -mentum, a razón de la sustantivación deverbal en función de acción-efecto.

Cat. gramatical: Sustantivo masc.
En sílabas: mo-vi-mien-to.

Movimiento

Ángel Zamora Ramírez | Julio 2022
Licenciado en Física

Se le conoce como movimiento al cambio de posición aparente de un cuerpo respecto a un marco de referencia. El estudio del movimiento es uno de los ejes principales de la Física.

El movimiento forma parte de nuestro día a día. Nos movemos de un lugar a otro, las otras personas y seres vivos a nuestro alrededor también lo hacen, el aire se está moviendo constantemente, la Tierra gira sobre su propio eje y al mismo tiempo se mueve en su órbita alrededor del Sol, el Sistema Solar gira entorno al centro de la Vía Láctea y esta a su vez se mueve respecto a otras galaxias. Por más que podamos evitarlo, el movimiento no es ajeno a nuestra existencia, no obstante, a pesar de la cotidianidad del movimiento, describirlo y conocer sus causas a distintas escalas no ha sido tarea fácil.

El movimiento según Aristóteles

El filósofo griego Aristóteles fue de los primeros en estudiar el movimiento, según Aristóteles todos los cuerpos tenían un lugar natural en el universo y tendían a moverse hacía dicho lugar. Según Aristóteles existían dos tipos de movimientos que los cuerpos podían seguir: Movimiento natural y violento. Los movimientos naturales eran aquellos que seguían los cuerpos hacía su lugar natural, por ejemplo, las cosas pesadas como las rocas caían porque su lugar era la Tierra, mientras que, los cuerpos ligeros como el humo se movían hacía arriba porque su lugar natural radicaba en el aire.

El movimiento violento era un movimiento impuesto que movía a un cuerpo fuera de su lugar natural y que por consiguiente necesitaba la intervención de un factor externo para poder efectuarlo, un ejemplo de esto sería un carruaje siendo tirado por caballos, esta idea fue quizá la primera visualización del concepto de fuerza. Para Aristóteles y muchos pensadores de la época, la Tierra estaba inmóvil en el centro del Universo que era su lugar natural y todos los astros se movían alrededor de esta siguiendo un movimiento natural.

La revolución Galileana

Durante casi dos mil años las ideas de Aristóteles sobre el movimiento no fueron puestas a duda, hasta que llegó Galileo Galilei. Galileo inició sus estudios del movimiento haciendo experimentos con esferas metálicas y planos inclinados, él elaboró un sistema de dos planos inclinados, uno frente al otro, conectados por un trayecto horizontal. Galileo observó que, al dejar caer una bola desde un plano inclinado, esta incrementaba su velocidad al ir descendiendo y luego se iba frenando al subir por el otro plano inclinado hasta alcanzar la altura inicial de la que fue soltada, esto era independiente del ángulo que hicieran los planos inclinados respecto al trayecto horizontal, este movimiento se iba repitiendo de un plano inclinado al otro hasta que la bola eventualmente se detenía.

Con estos experimentos Galileo argumentaba que los cuerpos no necesitaban que una fuerza estuviera actuando sobre ellos constantemente para moverse, más bien, los cuerpos tendían a mantener su estado de movimiento hasta que algo los frenaba, en este caso la bola se frenaba a causa de la fricción que sufría a lo largo de su trayecto y no por buscar su lugar natural como argumentaba Aristóteles. Galileo decía que si un cuerpo era empujado en ausencia de fricción, este se iba a mantener en movimiento infinitamente a no ser que otra cosa lo frenara.

Una de las ideas de Aristóteles era que un cuerpo caía más rápido entre más pesado era, Galileo también desafió esta idea con sus famosos experimentos en la Torre de Pisa desde donde dejaba caer objetos de misma morfología, pero diferente peso. Galileo con estos experimentos demostró que todos los objetos independientemente de su peso llegaban al suelo al mismo tiempo, de esta manera estableció que los cuerpos en caída libre se aceleran uniformemente y que en ausencia de la resistencia del aire todos los cuerpos llegarían al suelo con la misma velocidad.

Las tres leyes de Newton

En 1687 Isaac Newton publica su famosa obra “Principia”, la culminación de todo su trabajo sobre mecánica. Esta obra es considerada por muchos la obra más importante en la historia de la ciencia y en ella se encuentran las tres leyes del movimiento de Newton que fueron las bases de toda la Física Clásica.

Primera Ley: Todos los cuerpos mantienen su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a no ser que una fuerza externa actué sobre ellos. En esta ley prácticamente Newton le da sentido a todo el trabajo previo de Galileo sobre cinemática y termina por derrumbar la idea de que una fuerza tiene que aplicarse constantemente a un cuerpo para que este se siga moviendo.

Segunda Ley: Si una fuerza es aplicada sobre un cuerpo, la aceleración de este será directamente proporcional a la fuerza aplicada e inversamente proporcional a su masa.
Este es el concepto de fuerza que matemáticamente se escribe como:

Donde,

F

      es la fuerza, m es la masa;

a

      es la aceleración.

Esto significa que entre mayor sea la fuerza aplicada sobre un cuerpo mayor será la aceleración alcanzada por este, a su vez, entre mayor sea la masa de dicho cuerpo más fuerza tendrá que aplicársele para alcanzar una aceleración en concreto. Como la aceleración es la tasa de cambio de la velocidad con respecto al tiempo, de aquí se puede entender el hecho de que un cuerpo en reposo o con una velocidad constante tienda a mantener ese estado a no ser que una fuerza externa lo obligue a cambiar su movimiento.

Tercera Ley: A toda acción corresponde una reacción de igual magnitud, pero en sentido opuesto. Esto quiere decir que, si un cuerpo A ejerce una fuerza sobre otro cuerpo B, el cuerpo B ejercerá la misma fuerza sobre el cuerpo A, pero en sentido opuesto. Esta es la razón por la que una pelota lanzada contra una pared rebota, por la que se deforman los vehículos en un choque, por la que existen las mareas, etc.

Con el concepto de fuerza se pudo explicar prácticamente cualquier movimiento conocido en aquella época, incluido el movimiento de los astros. Newton con su Ley de Gravitación Universal terminó de darle forma al rompecabezas del movimiento celeste precedido por Copérnico, Kepler y Galileo y demostró que el movimiento de los astros se debe a una fuerza llamada “gravedad”.

La temperatura es movimiento

Durante mediados del siglo XIX se empieza a desarrollar la Mecánica Estadística, una rama de la Física que, utilizando las herramientas de la probabilidad y la estadística, estudia sistemas macroscópicos compuestos por un gran número de elementos más pequeños. La Mecánica Estadística ve a un gas, por ejemplo, como una colección de un gran número de partículas que se mueven e interactúan entre sí.

Bajo este concepto, la Mecánica Estadística se encarga de relacionar el estado de todas las partículas que componen el sistema con cantidad macroscópicas que pueden ser medidas en el laboratorio como la presión, la temperatura, etc. Fue así que se llegó a la conclusión que la temperatura es una manifestación de la energía cinética (energía de movimiento) promedio de las partículas que componen un sistema, así que cada vez que medimos la temperatura de algo estamos midiendo el movimiento de los elementos que lo componen.

La mecánica relativista

Albert Einstein en 1905 publica su Teoría de Relatividad Especial marcando un punto y a parte en la historia de la Física. Einstein desarrolló prácticamente toda su teoría partiendo del hecho que la velocidad de la luz es una constante universal.

Imaginemos lo siguiente: Una persona está arriba de una nave espacial que viaja a una velocidad cercana a la velocidad de la luz y afuera de esta hay otra persona inmóvil en un marco de referencia, en cierto momento la persona de la nave enciende un láser y junto con la persona que está afuera se deciden a medir la velocidad a la que viaja la luz de dicho láser. Como la velocidad de la luz es una constante universal, la persona de la nave vería que la luz del láser se aleja de la nave a la velocidad de la luz, pero la persona que está afuera también vería exactamente lo mismo, aún cuando la nave va viajando a una velocidad cercana a la de luz, ¿Cómo puede ser que dos personas en situaciones tan distintas midan que la velocidad de la luz es exactamente la misma?

Einstein llegó a la conclusión de que esto era posible sólo si la percepción del tiempo y del espacio cambiaran conforme uno se iba acercando a la velocidad de luz. A diferencia de la mecánica newtoniana en donde hay un espacio y un tiempo inmutables y universales para todos los marcos de referencia, en la mecánica relativista este espacio – tiempo no es absoluto, si no que cambia conforme más rápido se mueve un cuerpo. Para describir el movimiento en la mecánica relativista no basta con las tres dimensiones espaciales, si no que, se requiere una cuarta dimensión temporal y otras ecuaciones para poder describir propiamente el movimiento de cuerpos que viajan a una velocidad cercana a la de la luz. Otra conclusión relevante a la que llega la Teoría de Relatividad es que ningún cuerpo con masa puede viajar más rápido que la luz, la velocidad de la luz es el límite universal. De la misma manera en que Newton explicó el movimiento de los astros como la causa de una fuerza que actúa entre ellos, Einstein desarrolló años más tarde la Teoría de Relatividad General que explica a la gravedad como una curvatura del espacio – tiempo y no como una fuerza invisible.

La mecánica cuántica

Durante el siglo XX se desarrolló la Mecánica Cuántica, una teoría física que describe el mundo subatómico. Las predicciones hechas por la Mecánica Cuántica son poco intuitivas y escapan a nuestro sentido común, sin embargo, es una teoría que sigue siendo confirmada con experimentos.

El Principio de Incertidumbre de Heisenberg en la Mecánica Cuántica establece que no se puede medir con suficiente precisión la posición y la velocidad de una partícula simultáneamente, medir precisamente una de estas cantidades haría que la incertidumbre de la otra aumente. Esto hace que medir el movimiento en el mundo subatómico sea realmente complicado y que sólo se puedan tener cálculos probabilísticos al respecto.

 
 
 
 
Por: Ángel Zamora Ramírez. Licenciado en Física egresado de la Universidad de Colima. Estudiante de la Maestría en Ingeniería y Física Biomédicas del Cinvestav.
Art. actualizado: Julio 2022; sobre el original de octubre, 2008.
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Zamora Ramírez, A. (Julio 2022). Definición de Movimiento. Definición ABC. Desde https://www.definicionabc.com/general/movimiento.php
 

Referencias

A. Stinner, The story of force: from Aristotle to Einstein. Physics Education, vol. 29, no. 2, 1994, pp. 77-85, p. 79.

R. L. Coelho, The law of inertia: how understanding its history can improve physics teaching. Science & Education, vol. 16, no. 9-10, 2007, pp. 955-974, p. 959.

Hugh Young, Roger Freedman, Francis Sears & Mark Zemansky. (2008). University Physics. San Francisco: Pearson Addison-Wesley.
 
 
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