Metrología: Introducción a la Mecánica

Study Notes

La metrología se encarga de medir cantidades cuyo valor exacto o verdadero no se puede determinar, como distancias, elevaciones y volúmenes.
Medir es comparar una magnitud con otra de la misma especie tomada como patrón que establece la unidad.
Una magnitud física es una propiedad necesariamente medible y para definirla se debe conocer claramente el proceso de medición de la misma.
El resultado de una medida lleva asociados tres elementos:
- Una magnitud
- Una unidad de medida
- Una precisión
Las magnitudes físicas se dividen en:
- Fundamentales (tienen unidades de medida propias)
- Derivadas (se definen en función de las magnitudes fundamentales)

El principio fundamental de la metrología es que ninguna medición es exacta y nunca se conoce el valor verdadero de la cantidad que se mide.
La sensibilidad es el mínimo incremento de la medida que es capaz de detectar el instrumento utilizado.
La precisión depende de la sensibilidad del instrumento y el valor real estará entre el valor medido y un margen de +/- la mitad de la sensibilidad.
Las cifras significativas son el número de dígitos dignos de confianza en una medida y no pueden ser superiores a la sensibilidad del instrumento de medida.
El resultado de un cálculo no puede tener más cifras significativas que la cantidad menos precisa del cálculo.

La cinemática es la parte de la mecánica que se encarga de la descripción del movimiento en términos matemáticos.
El movimiento se clasifica según:
- Su trayectoria (rectilineo o curvilíneo)
- Su relación espacio/tiempo (uniforme o acelerado)
- Sus dimensiones (unidimensional, bidimensional o tridimensional)
Las variables que pueden aparecer al realizar una medición son:
- Temporales (tiempo, frecuencia, período)
- Espaciales (distancia, desplazamientos)
- Espacio-temporales (velocidad, aceleración)

La velocidad (v) de un móvil representa la rapidez con la que éste cambia de posición.
Se calcula en el sistema internacional (S.I): v (m/s) = Δs (m) / Δt (s)
El movimiento rectilineo uniforme (MRU) es aquel en el que la trayectoria es una línea recta y la velocidad es constante.
La aceleración (a) representa la rapidez con la que un móvil varía su velocidad.
Se calcula dividiendo la variación de velocidad entre el intervalo de tiempo que ha transcurrido.
Un cuerpo que se desplaza con un MRUA sigue una trayectoria rectilinea y su aceleración es constante, no nula.

Los proyectiles son cuerpos que no pueden modificar velocidad ni vertical ni horizontal.
La velocidad horizontal es constante.
El rango de un proyectil depende de su velocidad inicial, ángulo de salida y altura de salida.
La clave para entender el movimiento de proyectiles es recordar que la gravedad actúa verticalmente, esto afecta solo al componente vertical del movimiento pero no al horizontal.

La cinemática angular es la parte de la cinemática que se ocupa del movimiento angular.
La mayoría de los movimientos humanos son el resultado de movimientos angulares de los miembros en torno a ejes articulares.
Las unidades en el desplazamiento angular son:
- Revolución: giro o vuelta completa sobre el eje
- Grados: 1/360 de una revolución
- Radianes: ángulo que forman dos puntos que equidistan entre sí la misma distancia que al eje que los forma
La velocidad angular (w) es la variación del ángulo en función del tiempo.
La aceleración angular (α) es la variación de la velocidad angular en función del tiempo.