MOVIMIENTO RELATIVO
Explicación breve y definición de la nomenclatura que usa No me salen

En todo problema de MOVIMIENTO RELATIVO (MR) tenés que identificar tres personajes: uno de ellos es un observador "fijo". Le puse comillas porque nada está fijo en este universo... o te olvidaste de que la Tierra está en movimiento. Pero podemos ignorar esa cuestión y hacer de cuenta de que estamos en el siglo V y suponemos que la Tierra está quieta y sostenida por tortugas, y entonces los problemas de MR salen con fritas.

El segundo personaje de estas historias (que son siempre la misma) es un espacio, un lugar, un medio, que se mueve con velocidad constante en la Tierra. Este espacio tiene la particularidad de permitir movimientos adentro suyo. Ejemplos típicos son:

un río, que se mueve respecto de la Tierra y permite que adentro barcos, lanchas y nadadores hagan la suya;

el aire, que al moverse se llama viento y permite que aves, aviones y superhéroes vuelen a su aire (valga la redundancia);

un tren, que se mueve en las vías y permite que el cocacolero lo recorra de una punta a la otra vendiendo gaseosas.

Es conveniente (sobre todo para vos) que este espacio móvil lleve adentro un sujeto quieto; por ejemplo: si es un río, un tipo en una balsa; si es el aire, un fulano en un globo aerostático; si es un tren, una mina sentada. Fijate que en los tres ejemplos este observador "quieto" tiene la misma velocidad que el espacio móvil que lo contiene: a este lo suelen llamar el observador móvil, se entiende por qué. Es el personaje hecho persona.

El tercer personaje de estas historias es el móvil propiamente dicho, aquel cuya posición o velocidad en el tiempo queremos describir. En nuestros ejemplos podría ser un avión, una lancha, un cocacolero, o lo que sea.

La relación entre los tres personajes es muy sencilla: la velocidad del móvil -tal como la puede medir el observador atornillado a la Tierra- (V_MT), es igual a la suma de la velocidad propia del móvil (tal como la observa el sujeto que va subido al espacio que se mueve, o sea, el observador móvil), (V_MR), más la velocidad del espacio móvil -el río, por ejemplo- (V_RT). En muchos libros a esta velocidad la llaman velocidad de arrastre.

V_MT = V_MR + V_RT

Esta relación es francamente trivial, obvia, tonta, estúpida... Te invento un ejemplo: Un tren se mueve a 60 km/h y en el mismo sentido en el que avanza el tren camina un cocacolero vendiendo cocas. El paso del cocacolero es de 2 km/h, según observa una señorita que está sentada en el tren pero que no toma gaseosas (por la dieta). Vos estás subido a un árbol y ves pasar al tren. Como tenés muy buen ojo estimás velocidades con una precisión increíble. No te cabe ninguna duda de que el tren avanza a 60 km/h. También ves avanzar al cocacolero a través de las ventanillas... y le medís la velocidad... ¿cuánto le das? ¡62 km/h!, ¡obvio!, ¿viste qué difícil?

62 km/h = 2 km/h + 60 km/h

Te desafío: suponete que ves al cocacolero pero caminando hacia el furgón del tren, para atriqui, ¿cuánto medís ahora? Obvio... 58. ¡Chau, loco, qué difícil que es la física!

Mirá, en todos los problemas de MR están estos tres mismos personajes relacionados de la misma manera. El único problema es que se cambian de ropa, de traje, de disfraz, y vos tenés que descubrir quién es quién.

Hay otra dificultad adicional (no para vos, claro) y es que la relación entre velocidades no sólo vale para movimientos unidireccionales sino para cualquier tipo de velocidades. O sea, se trata de una relación vectorial, y para escribirla correctamente hay que ponerle las flechitas que te indican que se trata de vectores.

Cuando te enfrentes con un problema de MR en el que las velocidades implicadas no son unidireccionales tenés básicamente dos formas de resolverlo. Una es gráficamente, representando la suma vectorial y fijándote si tenés suficientes datos para resolver las incógnitas. Y la otra es analítica, operando algebraicamente la suma vectorial; para eso vas a tener que descomponer cada uno de los tres vectores implicados en dos direcciones, según un SR que vos elijas. Luego la relación vectorial se transforma en estas dos, que son numéricas, y que podés plantear y resolver.

En x

En y

V_MTx = V_MRx + V_RTx

V_MTy = V_MRy + V_RTy

Reitero, en esas ecuaciones ya estás trabajando con escalares, pero ojo con los signos de esos números, que dependerán del sentido positivo de cada eje.

Acordate que para sumar gráficamente dos vectores tenés que dibujar uno a continuación del otro, y no importa el orden. El vector suma será aquel que tenga inicio en el inicio del par, y extremo en el extremo del par. El orden de la suma no importa, fijate que el resultado es el mismo. En No me salen voy a usar siempre el mismo orden para que no te confundas, y además te podés generar una regla mnemotécnica: MT=MR+RT (R se mete en el medio, como en un sandwich).

Bueno, en No me salen vas a encontrar esta nomenclatura. Decidí elegir estas letras por lo siguiente: M por móvil, T por Tierra y R por río, que es un buen representante de un espacio móvil.

Que te aproveche.

• La ley de suma de velocidades del movimiento relativo es otra de las proezas de Galileo Galilei. Y aunque te parezca una pavada resume una cuestión que se halla en los cimientos de una revolución del conocimiento. En época de Galileo todavía se discutía si la Tierra estaba quieta o no. Si se movía (o sea si tenía una velocidad no nula) esa velocidad debía sumarse automáticamente a la velocidad de cualquier móvil que anduviese sobre ella. De no ser así, la Física habría estado en serios problemas. Pero, como casi siempre, Galileo tenía razón, y la Iglesia Católica no.
• La Ley de suma de velocidades se aparta de la verdad cuando la suma se acerca al valor de la velocidad de la luz. Más se aparta cuanto más se acerca.

• En época de Einstein todas las analogías se montaban sobre trenes en movimiento... ¿Qué bicho móvil usaba Galileo?
• Hablando de Einstein... resulta que el loco descubrió que la ley de suma de velocidades de Galileo (el tema de esta lección) no se cumple estrictamente, y que cuanto más altas sean las velocidades más se aparta de la realidad. ¿Te animás a buscar la ley de suma de velocidades relativista?