Movimiento rectilíneo uniformemente variado
Antes de entrar al movimiento variado, conozcamos los siguientes conceptos:
- Velocidad media: La velocidad media representa la relación entre el desplazamiento total hecho por un móvil y el tiempo que tarda en efectuarlo.
- Velocidad instantánea: Es la velocidad media en un intervalo de tiempo muy corto.
Un movimiento
rectilíneo uniformemente variado es aquel en el que un móvil se desplaza
sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante
También
se puede decir que un M.R.U.V es aquel en el cual la rapidez del móvil
experimenta variaciones iguales en intervalos de tiempos iguales.
En
este tipo de movimiento el valor de la velocidad aumenta o disminuye
uniformemente al transcurrir el tiempo,
esto quiere decir que los cambios de velocidad son proporcionales al tiempo
transcurrido o, lo que es equivalente en tiempos iguales la velocidad del móvil
aumenta o disminuye.
Este movimiento puede ser:
-Uniformemente
acelerado, cuando la rapidez del móvil aumenta una cantidad constante en
cada unidad de tiempo
-Uniformemente
retardado, cuando la rapidez del móvil disminuye una cantidad constante en
cada unidad de tiempo.
Aceleración
Es la variación que experimenta la velocidad en la unidad
de tiempo. Puede ser positiva, si aumenta y negativa o retardo, si
disminuye. En el movimiento uniformemente variado, la aceleración permanece
constante. Se rige por unas leyes determinadas.
Si el móvil parte del reposo entonces Vo=0 y
la ecuación se convierte en:
A=Vf/T
Como ejemplo de movimiento uniformemente
acelerado tenemos el de la caída libre de los cuerpos, estudiado por Galileo y
Newton.
- Tiempo máximo: Es el tiempo que trascurre desde el momento en que un móvil inicia un movimiento uniformemente retardado, hasta que se detiene.
- Desplazamiento máximo: Es el desplazamiento alcanzado por un móvil desde el momento que se inicia el movimiento uniformemente retardado hasta que se detiene
Unidades de aceleración
c.g.s
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M.K.S
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Fórmulas para el M.R.U.V
1.
Distancia en función del
tiempo
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2.
Rapidez en función del
tiempo
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3.
Rapidez en función del
desplazamiento
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4.
Ecuación del tiempo máximo
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5.Ecuación del desplazamiento
máximo
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Gráficas
del MRUV
Gráfica
de la rapidez en función del tiempo
Al
realizar una gráfica de velocidad en función del tiempo, se obtiene un recta
creciente, indicándonos que la rapidez va aumentando con el tiempo, en caso de
que sea un movimiento uniformemente acelerado (M.U.A); en cambio, si se obtiene
una gráfica decreciente, se esta dando un movimiento uniformemente retardado
(M.U.R). De esta manera la relación entre t y V es directamente proporcional.
La pendiente de la recta es igual al valor de la aceleración del móvil y la
distancia recorrida por el móvil se obtiene calculando el valor numérico del
área de la figura que forma la gráfica con los ejes.
Gráfica
de la aceleración en función del tiempo
En
el movimiento rectilíneo uniformemente variado la rapidez, en cada unidad de
tiempo, varía siempre una cantidad constante. Esa cantidad es la aceleración
La
gráfica a,t será una recta paralela al eje de los tiempos y al calcular el área
bajo la curva representa la rapidez del móvil.
Gráfica
de la posición en función del tiempo
La
gráfica obtenida no es una recta, es una curva que recibe el nombre de
parábola. Esto ocurre por que no existe una proporcionalidad entre las
distancias recorridas y los tiempos empleados.
Observemos el ejemplo:
Un móvil que ha partido del reposo lleva al cabo de 10s la rapidez de 20m/s2. Calcular la distancia recorrida en ese tiempo.
- Primero observemos que no tenemos el valor de la aceleración, entonces:
Luego tendremos que utilizar la fórmula de la distancia en función del tiempo, recordando que el móvil parte del reposo:
Entonces, el móvil recorre 100m en 10s