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Movimiento relativo

Para que un objeto cualquiera tenga movimiento debe existir necesariamente un desplazamiento del objeto, sin embargo, la descripción y cuantificación del desplazamiento solo puede ser percibido y cuantificado por un observador que pueda medir su cambio de posición. Esto implica que los desplazamientos, y con ello, el resto de las magnitudes características de un movimiento como la velocidad y la aceleración involucran dos cosas, el objeto que se "mueve" y el observador. En este artículo trataremos el tema de cómo diferentes observadores pueden "ver" un mismo movimiento con características muy diferentes.

Cuando usted camina a una velocidad v y pasa junto a una señal de tráfico, comúnmente piensa que la señal está estacionaria y usted es el que se mueve. Pero este modo de pensar puede ser revertido; si usted mide la velocidad de la señal con respecto a usted es perfectamente correcto pensar que la señal se mueve y pasa por su lado a velocidad -v. Sin embargo, una persona sentada en una parada de autobús junto a la señal dirá que la señal está estacionaria (v = 0) con respecto a ella y que usted se está moviendo a velocidad v. Como verá todo depende del marco de referencia desde donde se observe la señal de tráfico.

esquema
Figura 1.

La velocidad y la aceleración vista desde dos marcos de referencia

Un objeto puede aparentar que tiene un tipo de movimiento con respecto a un observador y otro diferente con respecto a otro observador, y esto depende de como se mueve un observador con respecto al otro. A este movimiento de un observador en relación al otro se le llama movimiento relativo, y vamos ahora a describir cómo cada uno de ellos ve el movimiento de un objeto si se conoce el movimiento relativo entre ambos observadores.

Utilicemos un caso simple como el mostrado en la figura 1.

Si el observador A ve al observador B alejándose a la velocidad e entonces B mira a A acercándose a velocidad -e, es decir, con la misma rapidez pero en sentido contrario. Asumamos ahora que el observador A ve el objeto P moviéndose a la velocidad vA y que el observador B ve el objeto P a la velocidad vB. Entonces las velocidades vA y vB se pueden relacionar a través de la velocidad relativa e según:

vBvA - e



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