¿Qué es un movimiento rectilíneo?
Es aquel que tiene un cuerpo, un móvil, que cumple las siguientes propiedades:
►Cambia su posición al avanzar el tiempo, es decir, se está moviendo.
►Su trayectoria, el camino o la ruta que sigue es una línea recta .
Ejemplo : un coche en un tramo recto de una autopista, el ascensor de un edificio o un corredor de 100 metros lisos.
Movimiento rectilíneo uniforme.
Un movimiento es rectilíneo cuando un móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula (por que la velocidad no tiene variación)
El movimiento de una partícula se describe según los valores de la rapidez, la velocidad y aceleración y la formas de su trayectoria.
El Movimiento Rectilíneo Uniforme: Se llama rectilíneo porque su trayectoria es en línea recta y uniforme por tener rapidez constante.
Entonces se define como un movimiento de velocidad constante ya que de la velocidad no varía ni el módulo (rapidez) ni la dirección y el sentido.
El movimiento rectilíneo uniforme realiza desplazamiento iguales en intervalos de tiempos iguales.
Entonces en pocas palabras el movimiento rectilíneo uniforme es una velocidad constante , y recorre el mismo espacio cada segundo que se mueve.
El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) fue definido, por primera vez,
por Galileo en los siguientes términos:
"Por movimiento igual o uniforme entiendo aquél en el que los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, tómense como se tomen, resultan iguales entre sí"
o, dicho de otro modo, es un movimiento de velocidad [v] constante.
El MRU se caracteriza por → a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.
b) Velocidad constante; implica magnitud, sentido y dirección inalterables.
c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez.
d) Este movimiento no presenta aceleración (aceleración = 0).
Concepto de rapidez y de velocidad
Muy fáciles de confundir, son usados a menudo como equivalentes para referirse a uno u otro.
Pero la rapidez (r) representa un valor numérico, una magnitud;
por ejemplo → 30 km/h.
En cambio la velocidad representa un vector que incluye un valor numérico
ejemplo → (30 Km/h) (además posee un sentido y una dirección).
Cuando hablemos de rapidez habrá dos elementos muy importantes que considerar:
► la distancia (d)
► tiempo (t), [íntimamente relacionados].
Así: Si dos móviles demoran el mismo tiempo en recorrer distancias distintas, tiene mayor rapidez aquel que recorre la mayor de ellas.
Significado físico de la rapidez
La rapidez se calcula o se expresa en relación a la distancia recorrida en cierta unidad de tiempo y su fórmula general es la siguiente:
d = distanciao desplazamiento
t = tiempo.
Usamos v para representar la rapidez, la cual es igual al cociente entre la distancia (d) recorrida y el tiempo (t) empleado para hacerlo.
Como corolario, la distancia estará dada por la ecuación: d = v . t
Según esta, la distancia recorrida por un móvil se obtiene de multiplicar su rapidez por el tiempo empleado. ↑
A su vez, si se quiere calcular el tiempo empleado en recorrer cierta distancia usamos:
t= d / v
Donde el tiempo está dado por el cociente entre la distancia recorrida y la rapidez con que se hace.
En el siguiente ejemplo se puede apreciar lo que es el m.r.u:
Aquí se puede apreciar que la velocidad es recíproca al tiempo.
► Cada 5 segundos el automóvil recorre 30 metros.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado.
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), en pocas palabras es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.
Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.
Además la aceleración juega un papel muy importante porque es la variación que experimenta la velocidad en la unidad de tiempo.
En mecánica clásica el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) presenta tres características fundamentales:
- La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.
- La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.
- La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.
Parámetros del M.R.U.A
Existen otras características además de las antes mencionadas:
En el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado:
q No hay cambio de Dirección.
q Hay Velocidad Inicial y Velocidad Final.
q Si hay Aceleración.
q La Aceleración es Constante.
q Existe la Desaceleración.
Dirección del Movimiento
Este movimiento puede ser horizontal (por ejemplo el movimiento de un automóvil) o vertical (por ejemplo un cuerpo que cae libremente).
Por lo que la caída libre y tiro vertical se encuentran dentro de este tipo.
También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es un caso particular del movimiento uniformemente acelerado (MUA).
El MRUA esta relacionado con la aceleración de la gravedad es decir que la gravedad juega un papel muy importante en este fenómeno.
Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.
La aceleración nos dice cómo cambia la velocidad y no cómo es la velocidad
→Una aceleración grande significa que la velocidad cambia rápidamente.
→Una aceleración pequeña significa que la velocidad cambia lentamente.
→Una aceleración cero significa que la velocidad no cambia
Por lo tanto un móvil puede tener una velocidad grande y una aceleración pequeña (o cero) y viceversa.
Los cuerpos que se mueven con aceleración constante recorren distancias directamente proporcionales al cuadrado del tiempo
Si el móvil tiene velocidad de signo positivo y aumentando, la aceleración es positiva.
Si el móvil tiene velocidad de signo positivo y disminuyendo, la aceleración es negativa.
Es decir que disminuye la velocidad hasta que se haga cero.
Si el móvil tiene velocidad negativa y aumentando, la aceleración es negativa.
La velocidad aumenta pero con en el signo contrario al sistema
. Si el móvil tiene velocidad negativa y disminuyendo, la aceleración es positiva.
El móvil en algún momento se detendrá y comenzará a aumentar la velocidad en el sentido positivo
(primer caso)
Variables en un M.R.U.A
Las variables que entran en juego (con sus respectivas unidades de medida) al estudiar este tipo de movimiento son:
Las variables que entran en juego (con sus respectivas unidades de medida) al estudiar este tipo de movimiento son:
Velocidad inicial → vi (m / s)Velocidad final → vf (m / s)
Aceleración → a (m / S2 )
Tiempo → t (s)
Distancia → d (m)
Ejemplos de M.R.U.A
- Una bola que rueda por un plano inclinado.
- Una piedra que cae en el vacío desde lo alto de un edificio.
- Una vía que va en línea recta.
Ecuaciones del M.R.U.A
Existen cinco fórmulas básicas para este tipo de movimiento. En cada fórmula aparecen cuatro magnitudes y en cada fórmula no aparece una magnitud física.Así por ejemplo en la primera ecuación no interviene la distancia (d).
En la segunda no aparece la velocidad final (Vf) en la primera no aparece la Velocidad inicial (Vi), mientras que en la cuarta no aparece el tiempo (t) y por último, en la quinta no aparece la aceleración.
Por último y para concluir este tema, podemos definir al Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado como:
Veamos el siguiente ejercicio:
En la segunda no aparece la velocidad final (Vf) en la primera no aparece la Velocidad inicial (Vi), mientras que en la cuarta no aparece el tiempo (t) y por último, en la quinta no aparece la aceleración.
Por último y para concluir este tema, podemos definir al Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado como:
Veamos el siguiente ejercicio:
No hay comentarios:
Publicar un comentario