¿Qué es el Movimiento Traslacional? Características y Funcionamiento.

El movimiento de traslación es el movimiento de un objeto sin un cambio en su orientación con respecto a un punto fijo, a diferencia del movimiento de rotación, en el que el objeto gira alrededor de un eje. En otras palabras, una flecha pintada sobre un objeto sometido a un movimiento de traslación puro continuaría apuntando en la misma dirección; cualquier rotación haría que la flecha cambiara de dirección. En el mundo real, la mayor parte del movimiento es una combinación de los dos. En el espacio, por ejemplo, objetos como estrellas, planetas y asteroides cambian constantemente de posición entre sí, pero también invariablemente giran. La comprensión del movimiento de traslación juega un papel clave en la física básica y en la comprensión del comportamiento de los objetos en movimiento en general, desde los átomos hasta las galaxias.

Un objeto que se mueve en paralelo a una superficie curva, como una montaña rusa en un bucle, se mueve traslacionalmente.

En teoría , el movimiento de traslación puro no tiene por qué implicar viajar en línea recta. Es posible que un objeto se mueva en una trayectoria curva sin cambiar su orientación; sin embargo, en la mayoría de las situaciones de la vida real, un cambio de dirección implicaría girar sobre un eje, en otras palabras, rotación. En aeronáutica, el movimiento de traslación significa movimiento a lo largo de una línea recta, hacia adelante o hacia atrás, hacia la izquierda o hacia la derecha y hacia arriba o hacia abajo. Cuando un avión da vueltas alrededor de un aeropuerto, cambia continuamente de orientación y experimenta cierto grado de rotación.

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El movimiento de un automóvil que acelera en línea recta es de traslación en relación con la carretera.

Dinámica traslacional

El estudio del movimiento de traslación se conoce como dinámica de traslación y utiliza una serie de ecuaciones para analizar el movimiento de los objetos y cómo se ven afectados por diversas fuerzas. Las herramientas utilizadas para estudiar el movimiento incluyen las leyes del movimiento de Newton. La primera ley, por ejemplo, establece que un objeto no cambiará su movimiento a menos que una fuerza actúe sobre él, mientras que la segunda ley establece que la fuerza es igual a la masa multiplicada por la aceleración. Otra forma de decir esto es que la aceleración es igual a la fuerza dividida por la masa, lo que significa que es más difícil cambiar el movimiento de traslación de un objeto masivo que uno menos masivo. Las fuerzas que pueden actuar sobre un objeto incluyen la gravedad y la fricción.

Átomos y moléculas

A nivel molecular, la temperatura de una sustancia se puede definir en gran medida en términos del movimiento de traslación de sus átomos o moléculas. La rotación también juega un papel en el movimiento molecular, pero no es importante en términos de temperatura. Si se aplica calor a un sólido, la energía electromagnética se convierte en energía cinética en el sentido de que sus moléculas se moverán más rápido. Esto aumenta su temperatura y puede hacer que se expanda en volumen. Si se aplica suficiente calor, el material se fundirá en un estado líquido y finalmente hervirá para formar un gas, a medida que aumenta la velocidad promedio de las moléculas.

Las moléculas de una sustancia sometida al calor se comportan de acuerdo con las leyes del movimiento de Newton. Las moléculas con más masa requieren más fuerza para aumentar su velocidad. Por lo tanto, las sustancias más pesadas generalmente requerirán más calor para hacerlas derretir o hervir. Sin embargo, otras fuerzas también pueden actuar sobre las moléculas para contenerlas, por lo que esta regla no siempre es cierta. El agua, por ejemplo, tiene un punto de ebullición más alto de lo que cabría esperar por su peso molecular debido a los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las moléculas.

Movimiento a nivel macroscópico

La mayor parte del movimiento en el mundo físico es una combinación de movimiento de traslación y movimiento de rotación, en el que el último controla la dirección sobre el eje mientras que el primero impulsa el objeto en esa dirección. El cuerpo humano se mueve con una combinación de estos dos tipos de movimiento. Las extremidades giran sobre sus articulaciones, proporcionando el ímpetu para el movimiento direccional, como caminar. Los seres humanos pueden caminar de esta manera sobre diferentes pendientes sin cambiar su orientación general.

Los experimentos han determinado que el movimiento de traslación y de rotación combinado es más eficiente en términos de energía cinética que el de traslación solo. El movimiento de traslación puro crea una fricción constante contra las superficies circundantes, incluso el aire, lo que provoca una mayor pérdida de energía cinética e impulso con el tiempo. Agregar movimiento de rotación reduce la fricción, lo que permite que la energía cinética persista durante un período más largo. Por ejemplo, una rueda que rueda a lo largo de una superficie muestra ambos tipos de movimiento y experimenta mucha menos fricción que si fuera empujada sin rotación.

 

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