Movimiento Rectilineo

• Movimiento rectilíneo

.Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.

El MRU se caracteriza por:

• Movimiento que se realiza sobre una línea recta.

• Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.

• La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.

• Aceleración nula.

Propiedades y características

La velocidad media siempre tiene el mismo valor, con independencia del intervalo de tiempo elegido. En consecuencia, las velocidades instantánea y media coinciden.

La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad (celeridad o rapidez) por el tiempo transcurrido. Esta operación también puede ser utilizada si la trayectoria del cuerpo no es rectilínea, pero con la condición de que la celeridad o módulo de la velocidad sea constante.

La celeridad puede ser nula (reposo) positiva o negativa. Por lo tanto el movimiento puede considerarse en dos sentidos; una celeridad negativa representa un movimiento en dirección contraria al sentido que convencionalmente hayamos adoptado como positivo.

De acuerdo con la Primera Ley de Newton, toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo. Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas, por lo que el movimiento rectilíneo uniforme es difícil de encontrar.

Ecuaciones del movimiento

Sabemos que la velocidad es constante; esto es, no existe aceleración.

La posición en el instante viene dada por:

donde es la posición inicial.

• Movimiento rectilíneo uniformemente variado

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquél en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración 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.

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 partícular del movimiento uniformemente acelerado (MUA).

Este movimiento puede ser acelerado si el módulo de la velocidad aumenta a medida que transcurre el tiempo y retardado si el módulo de la velocidad disminuye en el transcurso del tiempo. La ecuación de la velocidad de un móvil que se desplaza con un movimiento rectilíneo uniformemente variado con una aceleración a es:

v = v0 + a•t

Ecuación Nº 2

donde v0 es la velocidad del móvil en el instante inicial. Por tanto, la velocidad aumenta cantidades iguales en tiempos iguales.

La ecuación de la posición es:

x = x0 + v0•t + ½•a•t2

Ecuación Nº 3

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Para proceder a realizar esta práctica se requiere de los siguientes materiales:

• Riel.

• Dos cronómetros.

• Cinta métrica.

• Esfera.

• Soporte pequeño.

Ahora realizaremos los siguientes pasos para comprobar la:

Velocidad instantánea

Hacemos sobre el riel una marca a 15 cm. Y otra a 1.5 m del extremo recto del riel. Colocamos el riel inclinándolo a un ángulo pequeño como se muestra en la figura.

Soltamos la esfera en el extremo recto del riel y accionamos el cronómetro en el momento de soltar la esfera. Cuando la esfera pase por la marca de 15 cm. detenemos el primer cronómetro al que llamaremos t1. Cuando la esfera llegue a la marca de 1.5 m. detenemos el segundo cronómetro al que llamamos t2. Repetimos las mediciones tres veces para determinar el tiempo promedio y llevaremos los datos a la tabla Nº 1. Repetimos los pasos anteriores conservando fija la marca de los 15 cm. y acercamos la segunda marca a 1.15 m, 65 cm, 40 cm, 25 cm, y 20 cm. del extremos recto. Y por ultimo encontramos el menor desplazamiento recorrido por la esfera al que se le pueda medir el tiempo.

Movimiento rectilíneo uniformemente variado

Hacemos sobre el riel una marca a 10 cm. del extremo recto y colocamos el riel inclinándolo a un ángulo pequeño como se indica en la figura Nº 1. Soltamos la esfera en el extremo recto del riel y determinamos el tiempo que demora en llagar a la marca de los 10 cm. Ahora, repetiremos las mediciones tres veces para determinar el tiempo promedio. Llevamos los datos a la tabla Nº 2. y repetimos estos mismos pasos pero con marcas ubicadas a 40 cm, 90 cm, 1.25 m, 1.5 m. y los registramos en la tabla Nº 2.

Soltaremos la esfera desde dos puntos distintos de la parte curva del riel como se muestra en la figura Nº 1. Mediremos el tiempo que emplea la esfera desde el punto donde inicia la parte recta hasta cuando la esfera se detiene. Llevamos estos datos a la tabla Nº 3 repitiendo los pasos anteriores aumentando la inclinación del riel.

DATOS OBTENIDOS

Los datos medidos por los cronómetros y la cinta métrica están organizados en estas tablas:

Velocidad instantánea

x1 (m) 0,15 0,15 0,15 0,15

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