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Tiempo

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El tiempo es un concepto fundamental en la física y la filosofía que representa la progresión de eventos desde el pasado a través del presente y hasta el futuro. A menudo se piensa en él como un flujo continuo e irreversible, y desempeña un papel crucial en nuestra percepción de la realidad y el orden de los eventos.

En la física, el tiempo se considera una de las cuatro dimensiones del espacio-tiempo, junto con las tres dimensiones del espacio. Se utiliza como una coordenada para especificar la posición de eventos en el universo. El tiempo puede medirse y cuantificarse utilizando diversas unidades, como segundos, minutos, horas, días, y así sucesivamente.

ID:(606, 0)



Mecanismos

Concepto

En cuanto a el tiempo ($t$), este se asocia ya sea a el tiempo transcurrido ($\Delta t$) en el caso de un tiempo finito, o a la variación infinitesimal del tiempo ($dt$) para tiempos infinitesimales. Estos últimos se consideran cuando el movimiento no es regular y se requiere de un lapso tan breve que tales efectos no son visualizables, pudiendo entonces considerarse que el movimiento es uniforme.

Variables

Símbolo
Texto
Variables
Unidades
$t$
t
Tiempo
s
$\Delta t$
Dt
Tiempo transcurrido
s
$dt$
dt
Variación infinitesimal del tiempo
s

Mecanismos

Ecuciones de número listadas bajo modelo.

ID:(15387, 0)



Tiempo

Concepto

La evolución de cualquier sistema se describe mediante distintos parámetros, cada uno de ellos evolucionando en función de un escalar denominado el tiempo ($t$).

Tradicionalmente, el tiempo se consideraba absoluto en la física clásica, siendo igual en todos los sistemas de referencia. No obstante, la teoría de la relatividad ha generalizado este concepto y ahora debe ser visto como propio de cada sistema de referencia, pudiendo diferir en su avance.

ID:(478, 0)



Visiones del tiempo

Descripción

Existen dos corrientes de pensamiento respecto de lo que es el tiempo:

• El tiempo es parte de la estructura del universo e independiente de los eventos que ocurren en este. Frecuentemente esto se denomina la visión newtoniana del tiempo.

• El tiempo no es una parte de la estructura del universo si no que una parte de la percepción humana mediante la cual se pueden secuenciar y comparar eventos. Esta visión se atribuye a Gottfried Leibniz e Immanuel Kant.

Bajo el punto de vista de la física, esta última visión se ha vuelto cada vez más relevante.

ID:(475, 0)



Patrón de medición de tiempos

Descripción

La unidad básica del tiempo dentro del sistema internacional de unidades (International System of Units) es el segundo. Un segundo corresponde a 9192631770 periodos de oscilación de la radiación emitida durante la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio Cs133. Esta radiación se conoce como \"onda de cesio\", y fue definida por convención en 1967 por el Comité Internacional de Pesos y Medidas (BIPM, por sus siglas en inglés). La definición se basa en un promedio de los periodos de oscilación de la onda de cesio a una temperatura de 0 grados Celsius y una presión de 101325 Pascales. Un segundo se divide en 1000 milisegundos, y un milisegundo en 1000 microsegundos.

ID:(473, 0)



Invariancia temporal

Descripción

La física se entiende como invariante temporal, es decir los procesos se desarrollarán de la misma forma independientemente de cuando se inicien. Esto significa que las leyes no se alteran con el paso del tiempo y, por lo tanto, son invariantes en el tiempo. Esta característica es fundamental para el estudio de la evolución de los sistemas, ya que si esta no dependiera del tiempo en que se inicia, podemos hablar de leyes universales que se aplican a cualquier situación o contexto.

ID:(9550, 0)



Tiempo inicial

Concepto

De esta forma, podemos fijar el tiempo inicial ($t_0$) según sea más conveniente para facilitar los cálculos. Esto puede ser hecho en función del instrumento con que se determina el tiempo, para asegurar la precisión de los resultados, o de manera teórica para simplificar los cálculos.

De esta forma, el tiempo inicial puede ser fijado libremente sin preocuparse por cambios en el resultado.

ID:(715, 0)



Tiempo transcurrido

Concepto

La base de la descripción de cualquier evolución es la definición del tiempo en que se describe. En particular, se trabaja con el tiempo transcurrido ($\Delta t$) desde un tiempo de referencia.



• En el caso de un cronómetro, el tiempo transcurrido se mide desde el inicio de su medición, es decir, un tiempo inicial cero ($t_0=0$).

• En el caso de un reloj, el tiempo transcurrido se mide desde un tiempo inicial definido, que puede ser o no cero.

ID:(12507, 0)



Intervalo de tiempo infinitesimal

Concepto

Si el tiempo transcurrido $\Delta t$ es muy breve, se habla de tiempo infinitesimal y la diferencia se le denota con una $d$ en vez de la $\Delta$, o sea $dt$.

$dt:\Delta t \rightarrow 0$

La utilidad de la definición de tiempos muy breves es que se pueden estudiar variaciones de magnitudes en el tiempo en torno de un tiempo específico y no como valores medios sobre un tiempo más extenso.

Cuando una magnitud es definido como ratio de una variable en el tiempo $\Delta t$ (como por ejemplo la velocidad), su versión definida con el intervalo infinitesimal de tiempo $dt$ se tilda como la variación instantánea (velocidad instantánea).

ID:(9471, 0)



Cronómetro

Descripción

Un cronómetro es un reloj especial que permite medir el tiempo transcurrido entre dos eventos al poder iniciarse y detenerse según sea necesario. El tiempo de inicio se registra al iniciar la medición, mientras que el tiempo final se mide al detener el cronómetro. Por lo general, su precisión es de un segundo y puede medir hasta una hora de tiempo total. No obstante, la principal fuente de imprecisión es la acción de iniciar y detener el cronómetro, que puede introducir un error de varias decenas de segundos.

Cronometro mecánico.

ID:(2237, 0)



Tiempo y astros celestes

Descripción

Las estrellas celestes se usan como un método para medir el tiempo rastreando los movimientos de las estrellas, planetas y otros objetos celestiales en el cielo nocturno. Esto se hace usando instrumentos precisos, como telescopios y astrolabios, para identificar las ubicaciones exactas de los objetos celestiales en puntos específicos en el tiempo. Esto nos permite medir el paso del tiempo y hacer un seguimiento de los cambios en las posiciones de los objetos celestes en el cielo a lo largo de largos periodos de tiempo. Este método de control de tiempo se ha usado durante siglos y se puede utilizar para determinar con precisión la hora del día o la época del año.

Salida del sol en Stonehenge para el solsticio de verano (21.06.2005). (Modificado de Wikimedia Commons, Summer Solstice Sunrise over Stonehenge 2005.jpg)

ID:(476, 0)



Tiempo y el sol

Descripción

El tiempo solar es un método de medir el tiempo basado en la posición del sol en el cielo. El sol sale por el este y se pone por el oeste cada día, proporcionando una forma de medir el paso del tiempo. Es el método de medición de tiempo más utilizado en muchas culturas y se basa en el principio de que un día se divide en 24 horas.

ID:(9484, 0)



Astrolab

Descripción

Un astrolabio es un antiguo instrumento astronómico utilizado para medir las posiciones de estrellas, planetas y otros cuerpos celestes. También se puede usar para medir la hora del día, la latitud y otra información de navegación. El astrolabio consta de un disco graduado, conocido como rete, que se monta en un círculo graduado, conocido como alidada. Las dos partes están conectadas por un brazo, conocido como regla, y el usuario puede mover la regla para medir las posiciones de los cuerpos celestes. El astrolabio se usó durante la Edad Media y el Renacimiento, y sigue siendo una herramienta importante en la navegación y la astronomía hoy en día.

Salida del sol en Stonehenge para el solsticio de verano (21.06.2005). (Modificado de Wikimedia Commons, Summer Solstice Sunrise over Stonehenge 2005.jpg)

ID:(9487, 0)



Reloj de arena

Descripción

La ampolla de arena es un dispositivo utilizado para medir el paso del tiempo. Consiste en un recipiente de cristal con un cuello estrecho que contiene una cantidad de arena u otro material similar. La arena se escurre por la parte superior de la ampolla de arena, a través del cuello y hacia la cámara inferior del recipiente. A medida que la arena se escurre, marca el paso del tiempo, siendo la cantidad de tiempo marcada determinada por la cantidad de arena en la ampolla de arena.

ID:(9494, 0)



Reloj de vela

Descripción

Un reloj de vela es un dispositivo que usa la quema de una vela para medir el paso del tiempo. Se cree que fue inventado por los chinos en el siglo IV y se usó en Europa en la Edad Media. El reloj de vela funciona teniendo una vela con una determinada longitud. Se enciende la vela y el tiempo se mide por la cantidad de tiempo que tarda la vela en quemarse hasta una marca específica. La vela puede marcarse en varios intervalos para dar una medición más precisa del tiempo.

ID:(9486, 0)



Reloj de agua

Descripción

Un reloj de agua es un dispositivo utilizado para medir el tiempo midiendo el paso de una cierta cantidad de agua con el tiempo. Funciona teniendo un contenedor con un pequeño agujero en la parte inferior. El agua en el contenedor gotea lentamente a través del agujero, y un mecanismo se usa para rastrear cuánta agua ha pasado. Este mecanismo está calibrado para indicar que ha pasado una determinada cantidad de tiempo. Los relojes de agua se usaban antes de los relojes mecánicos y todavía se usan en algunas partes del mundo hoy en día.

ID:(9493, 0)



Diagrama de un reloj de agua

Descripción

El reloj de agua es un antiguo dispositivo mecánico que usa el flujo constante de agua para mantener el tiempo. El peso del agua se coloca en un contenedor superior, que cae a través de un tubo de vidrio a un contenedor inferior. El flujo constante de agua genera una fuerza de presión, que causa que el peso gire un eje central, moviendo el disco que a su vez gira el cilindro de lectura de la hora. El reloj de agua generalmente es usado como una forma barata de mantener el tiempo, ya que no requiere energía eléctrica para funcionar. Sin embargo, el flujo de agua debe ser constante para que el reloj se mantenga en hora. Si el flujo de agua es demasiado bajo, el reloj podría detenerse.

ID:(9485, 0)



Reloj de péndulo

Descripción

Un reloj de péndulo es un reloj que usa un péndulo, un peso que oscila, para mantener la hora. El péndulo oscila de adelante hacia atrás, impulsado por la gravedad, y su movimiento está regulado por un mecanismo de escape de precisión. El reloj mantiene la hora exacta contando los vaivenes del péndulo a medida que ocurren. Los relojes de péndulo se inventaron en el siglo XVII y fueron los dispositivos de medición de tiempo más precisos hasta la invención del reloj de cuarzo en la década de 1930.

ID:(9489, 0)



Reloj astronómico mecánico

Descripción

Un reloj astronómico mecánico es un dispositivo para medir el tiempo que se alimenta con un movimiento mecánico, en lugar de electricidad o baterías. Está diseñado para rastrear la posición del sol, la luna y las estrellas en el cielo, y para medir con precisión el paso del tiempo. El reloj generalmente utiliza una combinación de engranajes y péndulos para replicar los movimientos de los cuerpos celestes, y se puede usar para calcular la hora del día, la fecha y la posición del sol y la luna en el cielo.

ID:(9488, 0)



Reloj de bolsillo

Descripción

Un reloj de bolsillo es un pequeño y portátil reloj de tiempo diseñado para ser llevado en el bolsillo de una persona. Por lo general, está diseñado con una caja metálica abatible y una cadena metálica que se usa para sujetarlo a un cinturón o prenda de vestir. El reloj generalmente tiene una cara con manecillas que giran para indicar la hora y también puede incluir características como un cronómetro, una alarma y un calendario. Los relojes de bolsillo se alimentan con un movimiento mecánico, aunque algunos relojes de bolsillo modernos usan movimientos de cuarzo.

ID:(9491, 0)



Reloj mecánico de pulsera

Descripción

Un reloj de pulsera mecánico es un dispositivo de medición de tiempo que utiliza un movimiento mecánico alimentado por un muelle principal para medir y mostrar el paso del tiempo. El muelle principal se enrolla girando una pequeña perilla en el lateral del reloj o manualmente enrollándolo con una llave. El movimiento mecánico del reloj alimenta una serie de engranajes y piñones que mueven las manecillas del reloj para medir el paso del tiempo.

ID:(9492, 0)



Reloj de cuarzo

Descripción

Un reloj de cuarzo es un tipo de reloj que utiliza un cristal de cuarzo para medir el tiempo. Este cristal vibra a una frecuencia de 32.768 veces por segundo, que luego se usa para alimentar un reloj digital o analógico. El cristal de cuarzo está conectado a una batería y a un circuito integrado, que mide y controla la frecuencia del cristal, manteniéndolo preciso hasta dentro de unos segundos por mes. Los relojes de cuarzo son el tipo de reloj más común que se usa hoy en día y se caracterizan por su precisión y durabilidad.

ID:(9490, 0)



Modelo

Concepto


Variables

Símbolo
Texto
Variables
Unidades
$t$
t
Tiempo
s
$\Delta t$
Dt
Tiempo transcurrido
s
$dt$
dt
Variación infinitesimal del tiempo
s

Parámetros

Símbolo
Texto
Variables
Unidades
$t_0$
t_0
Tiempo inicial
s

Modelo


Parámetro seleccionado

Símbolo
Variables
Valor
Unidades
Valor MKS
Unidades MKS

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Ecuación

#
Ecuación
1

$ \Delta t \equiv t - t_0 $

Dt = t - t_0

2

$dt \equiv t - t_0 $

dt = t - t_0

ID:(15388, 0)



Tiempo transcurrido

Ecuación

Para describir el movimiento de un objeto, debemos calcular el tiempo transcurrido ($\Delta t$). Esta magnitud se obtiene midiendo el tiempo inicial ($t_0$) y el el tiempo ($t$) de dicho movimiento. La duración se determina restando el tiempo inicial a el tiempo final:

$ \Delta t \equiv t - t_0 $

$t$
Tiempo
$s$
$t_0$
Tiempo inicial
$s$
$\Delta t$
Tiempo transcurrido
$s$

ID:(4353, 0)



Tiempo infinitesimal

Ecuación

Para describir el movimiento de un objeto, es necesario calcular el tiempo transcurrido. Esta magnitud se obtiene midiendo el tiempo inicial ($t_0$) y el tiempo ($t$) del movimiento del objeto. La duración se determina restando el tiempo final del tiempo inicial.

Cuando el tiempo ($t$) es muy similar a el tiempo inicial ($t_0$), el tiempo transcurrido se considera infinitesimal y se denota como la variación infinitesimal del tiempo ($dt$):

$dt \equiv t - t_0 $

$t$
Tiempo
$s$
$t_0$
Tiempo inicial
$s$
$dt$
Variación infinitesimal del tiempo
$s$

ID:(10301, 0)