1.1.6 El Espacio

Se refiere simplemente al universo tridimensional en que vivimos o sea es la región geométrica ocupada por los cuerpos, ya que nuestra experiencia diaria, nos da una noción intuitiva del espacio y de los puntos de él.

Tiene las propiedades siguientes en la mecánica Newtoniana:

  1. Independencia de los objetos en él inmerso. (la métrica del espacio no se ve afectada por los mismos)
  2. Constancia a lo largo del tiempo
  3. Homogeneidad: es igual en todos los puntos, no existiendo puntos privilegiados.
  4. Isotropía: es igual en todas las direcciones, no existiendo direcciones priveligiadas.

El espacio se caracteriza por una métrica Euclídea, lo que lo convierte en un espacio puntual Euclídeo en tres dimensiones, .

Todas estas propiedades son abstracciones, que no resultan de forma inmediata de nuestra experiencia. En la mayoría de los problemas de mecánica, el espacio con el que se trata no es ni homogéneo (no es lo mismo estar sobre el suelo que bajo él), ni isótropo (pues hay una dirección preferida, la dada por la gravedad), ni tridimensional (si se trata de una partícula que rueda por la superficie terrestre), ni plano (por ser curvada la superficie terrestre). Es a base de generalizaciones y abstracciones que se llega al modelo del espacio euclídeo.

1.1.7 El Tiempo

Se caracteriza a su vez por las siguientes propiedades, en la mecánica Newtoniana:

  1. Homogeneidad, al no existir instante privilegiados
  2. Fluye constantemente en un sentido, por lo que no se puede retroceder ni volver al pasado (desgraciadamente para algunos). Asimismo, los fenómenos futuros no pueden condicionar los presentes. No se cumple por lo tanto la isotropía, existiedo un único sentido en el que puede discurrir el tiempo.
  3. Simultancidad absoluta: Los fenómenos considerados simultáneos para dos observadores en sendos marcos de referencia, lo son asimismo para cualquier observador ligado a cualquier otro marco de referencia.

En la Mecánica Newtoniana, el tiempo se considera una variable de naturaleza distinta de las variables espaciales, y la métrica euclídea no está influenciada por él. Por lo que el tiempo es considerado igual para todo los marcos de referencia, lo que, es una aproximación suficientemente exacta a la verdad siempre que las velocidades de los movimientos que se estudian sean pequeñas en comparación con las de la luz.

Dado que no vamos a considerar la mecánica relativista, admitiremos que el espacio y el tiempo son magnitudes independientes, medidas separadamente. Es lo que se conoce como espacio-tiempo galileano.

Por unidad de tiempo se toma el segundo. El tiempo de referencia se elige arbitrariamente.

 

El tiempo
Igual en los marcos de referencia.

 


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