Mecánica: cinemática, dinámica y energía
El bloque más largo de física y el que más se atasca. Va desde describir el movimiento hasta explicar por qué se produce.
Cinemática: describir sin explicar
La cinemática solo describe cómo se mueve algo: posición, velocidad y aceleración. No pregunta por la causa. Esa distinción parece una tontería y es la que ordena todo el bloque: cinemática describe, dinámica explica.
Dos movimientos cubren casi todos los problemas de ESO y primero:
- MRU — velocidad constante, aceleración cero. La posición avanza en línea recta con el tiempo.
- MRUA — aceleración constante. Aquí entran la caída libre y el lanzamiento vertical, que son el mismo movimiento con a = g.
El tiro parabólico asusta más de lo que debería: es MRU en horizontal y MRUA en vertical, ocurriendo a la vez. Si separas los dos ejes desde el principio, deja de ser un problema nuevo.
El error que más nota cuesta: los signos
La mayoría de los fallos en cinemática no son de fórmula, son de criterio de signos. Antes de sustituir nada hay que fijar hacia dónde es positivo y mantenerlo hasta el final. Si eliges «hacia arriba positivo», la gravedad entra como −9,8 siempre, también en la subida.
Y un resultado negativo no es un error: significa que el vector apunta en sentido contrario al que elegiste. Tacharlo es perder información.
Dinámica: las tres leyes de Newton
- Primera — sin fuerza neta, el estado de movimiento no cambia. Estar quieto y moverse a velocidad constante son el mismo caso.
- Segunda — F = m·a. La fuerza neta produce aceleración, no velocidad. Es la confusión más común: un objeto puede ir rapidísimo con fuerza neta cero.
- Tercera — acción y reacción. Actúan sobre cuerpos distintos, por eso no se anulan entre sí.
El diagrama de fuerzas resuelve el problema
Casi todo problema de dinámica está resuelto cuando el diagrama está bien hecho. El método que funciona:
- Dibujar solo las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, no las que él ejerce.
- En un plano inclinado, girar los ejes para que uno siga la superficie. Descomponer el peso es más rápido que descomponer todo lo demás.
- Aplicar ΣF = m·a por separado en cada eje.
La normal no siempre vale m·g: solo en superficie horizontal y sin fuerzas verticales añadidas. Darlo por hecho es un clásico en los exámenes.
Trabajo y energía: el atajo
Cuando un problema pide una velocidad final y no pregunta por el tiempo, la energía suele ser el camino corto. El teorema de las fuerzas vivas relaciona el trabajo neto con la variación de energía cinética sin pasar por la aceleración.
Y una precisión que cae en examen: el trabajo de una fuerza perpendicular al desplazamiento es cero. Por eso la normal no realiza trabajo, y por eso llevar una maleta en horizontal no cuesta trabajo en sentido físico, por mucho que canse.
La energía mecánica se conserva solo si no hay rozamiento. Con rozamiento no desaparece energía: se disipa como calor, y esa es la cantidad que suele pedir el enunciado.
Practicar con un tutor
La física se aprende resolviendo problemas y viendo dónde falla el razonamiento, no releyendo teoría. Capi es el tutor de Bachillerato y EBAU: le puedes pasar un problema atascado y pedirle que te pregunte hasta que veas el paso que faltaba.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre cinemática y dinámica?
La cinemática describe el movimiento (posición, velocidad, aceleración) sin preguntarse por la causa. La dinámica explica por qué se produce, introduciendo las fuerzas.
¿Por qué me salen resultados negativos?
Un signo negativo indica que el vector apunta en sentido contrario al que fijaste como positivo. No es un error: es información sobre la dirección.
¿En qué curso se da mecánica?
Los fundamentos aparecen en Física y Química de ESO y se desarrollan en 1º de Bachillerato. El bloque se retoma con más profundidad en 2º.
¿Cuándo uso energía y cuándo fuerzas?
Si el enunciado no pide el tiempo y sí una velocidad o una altura, la energía suele ser más rápida. Si pregunta por el tiempo o por la aceleración, van mejor las fuerzas.
Otras guías por asignatura
- Filosofía de Bachillerato
- Física: electricidad y magnetismo
- Física: óptica y ondas
- Biología de Bachillerato
- Historia de Bachillerato
- Comentario de texto