L'estudi de la Física s'inicia amb l'estudi del moviment. El moviment és present en tots els actes de la nostra vida. Però què és el moviment?
El moviment és la variació de la posició respecte a un punt que considerem fix.
La cinemàtica és la part de la Física que estudia el moviment sense tenir en compte les causes que l'originen.
Per poder determinar si un objecte està en moviment, cal definir un sistema de referència amb el qual comparar les posicions inicial i final.
El sistema de referència (SR) és el conjunt format per un origen de coordenades i uns eixos que permeten definir la posició d'un objecte mitjançant les coordenades que ocupa respecte a l'origen. Per tant, la posició és un vector i la seva unitat en el SI és el metre (m).
El sistema de referència ens permet definir la posició d'un objecte en tot moment mitjançant un conjunt de nombres anomenats coordenades.
Per fer-ho, tot sistema de referència necessita tres coses bàsiques:
Un Punt d'Origen (el punt de partida) 📍: És el teu "estàs aquí". És el punt zero des d'on comencem a mesurar tot. Per exemple, la porta de casa teva.
Eixos Orientats (els camins a seguir) 📏: Són línies o fletxes ➡️⬆️ que surten del punt d'origen i ens diuen en quines direccions ens podem moure (endavant/enrere, dreta/esquerra, amunt/avall).
Una Unitat de Mesura (la mida dels passos) 🚶♂️: Ens cal saber com mesurem les distàncies. Són metres? Quilòmetres? Centímetres? És la nostra "regla" per mesurar.
Depenent del que vulguem descriure, farem servir un nombre diferent d'eixos:
Una dimensió (1D): Per a coses que es mouen en línia recta, com un tren 🚆 en una via. Només necessitem saber si va endavant o enrere.
Dues dimensions (2D): Per a coses que es mouen en una superfície plana, com un vaixell ⛵ al mar o la teva posició en un mapa. Necessitem dues coordenades (per exemple, latitud i longitud).
Tres dimensions (3D): Per a coses que es mouen per l'espai, com un avió ✈️ o una mosca 🦟 a l'habitació. Necessitem tres coordenades per saber on són exactament (llargada, amplada i alçada).
En resum, un sistema de referència és com un GPS 🗺️ que ens inventem per no perdre'ns i poder localitzar qualsevol cosa de manera precisa!
D'entre tots els sistemes de referència possibles, nosaltres treballarem amb el sistema de referència cartesià, format per un, dos o tres eixos perpendiculars entre si, que s'anomenen eix x, eix y i eix z.
La posició d'un objecte mòbil s'expressa mitjançant les coordenades que ocupa en aquest sistema.
El desplaçament no és solament la distància entre la posició inicial i la posició final d'un mòbil en una trajectòria: inclou una direcció i sentit, per la qual cosa diem que és un vector.
El desplaçament és un vector amb origen en la posició inicial del mòbil i l'extrem del qual és la seva posició final.
Per deduir la posició final d'un mòbil necessitem conèixer-ne la posició inicial i el vector desplaçament del moviment.
El tipus de trajectòria ens permetrà distingir entre moviments rectilinis quan la trajectòria és una línia recta, i moviments curvilinis, quan la trajectòria és corba.
Tant el desplaçament com l'espai recorregut són longituds i es mesuren en unitats de longitud, en el SI en metres (m).
El desplaçament no és solament la distància entre la posició inicial i la posició final d'un mòbil en una trajectòria: inclou una direcció i sentit, per la qual cosa diem que és un vector.
El desplaçament és un vector amb origen en la posició inicial del mòbil i l'extrem del qual és la seva posició final.
Per deduir la posició final d'un mòbil necessitem conèixer-ne la posició inicial i el vector desplaçament del moviment.