4. Ejes de referencia (espacio bidimensional y tridimensional)

4. Ejes de referencia (espacio bidimensional y tridimensional)
La descripción descripción del movimiento movimiento de un cuerpo requiere la introducción de un sistema de coordenadas espaciales que identifiquen unívocamente cada punto del espacio, y una coordenada coordenada temporal temporal, la cual determina determina el orden cronológico de sucesos en cualquier punto del espacio. A este conjunto conjunto de coordenadas coordenadas espacio espacio-temporal temporal se denomina sistema de referencia.
 
Sistema de referencia
Viene dado por un punto de referencia denominado origen y un sistema de coordenadas coordenadas. El origen de coordenadas coordenadas es el punto de referencia de un sistema de coordenadas y en él el valor de todas las coordenadas coordenadas del sistema sistema es nulo. Sobre cada uno de los ejes se definen vectores unitarios, unitarios, denominados denominados versores, versores, que indican indican la dirección del eje.
 
Sistema de coordenadas
Es un conjunto de valores y puntos que permiten definir unívocamente la posición de cualquier cualquier punto de un espacio espacio euclídeo euclídeo. El primero que expresó la posición de un punto en el plano o en el espacio fue Descartes, por lo que se suele referir a ellas como coordenadas cartesianas. 
Para representar un punto en un plano, utilizó dos rectas perpendiculares entre sí, deforma que la posición delpunto se determinaba midiendo sobre los ejes las distancias al punto. 
 
Sistema de coordenadas cartesianas (x,y,z)
Un sistema de coordenadas cartesianas se define por dos ejes ortogonales en un sistema bidimensional y tres ejes ortogonales en un sistema tridimensional, que se cortan en el origen O. Las coordenadas de un punto cualquiera vendrán dadas por las proyecciones del vector de posición del punto sobre cada uno de los ejes.

 

Dado un vector r del espacio tridimensional y tres planos que se cortan en el punto de origen de r, se definen las coordenadas cartesianas (x, y, z) como las tres proyecciones ortogonales del vector sobre las tres aristas de intersección de los planos perpendiculares; los tres planos se identifican por yz, zx, xy respectivamente.

En un sistema de coordenadas cartesianas se definen los versores (i, j, k) en la dirección de los ejes x, y, z respectivamente.