Movimiento rectilíneo uniformemente variado

Desarrollo:

1.- Defina:

a.- Velocidad media

La velocidad media es la velocidad constante que lleva un móvil para desplazarse con un movimiento uniforme al recorrer la misma distancia y en el mismo tiempo en que lo hace con un movimiento variado. La velocidad media es un vector con la misma dirección y sentido del desplazamiento, que se expresa en unidades de longitud por unidades de tiempo

si x1 y x2 son las posiciones de un móvil en los tiempos t1 y t2, respectivamente, entonces la velocidad media está dada por la siguiente expresión: [pic 1]

La velocidad media con respecto a un intervalo de tiempo Δt, queda definida como la razón del vector desplazamiento Δx y el intervalo de tiempo Δt correspondiente.

[pic 2]

si el móvil, parte del reposo, entonces x1 y t1 son iguales a cero y la expresión se reduce a:

Es importante señalar que la velocidad media es un vector y puede ser negativa, dependiendo de las posiciones de x1 y x2. 

Ejemplo: un móvil parte del reposo y recorre 460 km de distancia desde una ciudad a otra, en un tiempo de 4 horas. La aguja del velocímetro algunas veces aumentaba y otras veces disminuía, con lo que se entiende que el móvil realizó el recorrido con un movimiento variado (M.U.A. y M.U.R.).

Para obtener la velocidad media, se sustituye este movimiento variado por un movimiento uniforme imaginario, y se procede a dividir la distancia recorrida entre el tiempo empleado, obteniéndose la velocidad media con la que el móvil hizo el recorrido.

         [pic 3]

Esta velocidad significa, que si el móvil se hubiese desplazado con movimiento uniforme hubiera tardado el mismo tiempo en recorrer la distancia que hizo con movimiento variado. Por lo tanto, se define la velocidad media como la velocidad constante que hubiera tenido que llevar el móvil para recorrer la misma distancia y en el mismo tiempo en que lo hizo con movimiento variado.

b.- Velocidad Instantánea

La velocidad instantánea de un cuerpo, objeto o móvil, es la velocidad media medida en un instante de tiempo determinado, muy corto o, dicho de otra manera, cuando el tiempo transcurrido se acerca cero. Al igual que la velocidad media, la velocidad instantánea es un vector con dimensión de longitud por tiempo.

Mayormente no nos interesa la velocidad media correspondiente a un largo recorrido, sino la velocidad con la cual nos desplazamos en un instante determinado de tiempo. Es esa la velocidad que leemos en los velocímetros de los automóviles, llamándoseles velocidad instantánea y para determinarla se mide la distancia recorrida por el móvil en un intervalo de tiempo muy corto.

2.- Qué es el movimiento rectilíneo uniformemente variado y cómo se clasifica?

a.- El movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) 

El movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) es aquel en el cual la rapidez del móvil experimenta variaciones iguales en intervalos de tiempos iguales. Puede decirse también: Un movimiento es Rectilíneo Uniformemente Variado, cuando la trayectoria del móvil es una línea recta y su velocidad varia la misma cantidad en cada unidad de tiempo.

b.- ¿Cómo se clasifica el movimiento rectilíneo uniformemente variado?

El movimiento rectilíneo uniformemente variado puede ser clasificado como: acelerado o retardado.

• Un Movimiento es rectilíneo y uniformemente acelerado: cuando su trayectoria es una línea recta, la rapidez del móvil aumenta una cantidad constante en cada unidad de tiempo y su aceleración es positiva. Ejemplo: Representación de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (M.U.A.), en el cual puede observarse, que la rapidez del móvil (módulo de la velocidad) aumenta de manera constante e igual a 15 m/s cada segundo.

[pic 4]

• Un Movimiento es rectilíneo y uniformemente retardado: cuando su trayectoria es una línea recta, la rapidez del móvil disminuye una cantidad constante en cada unidad de tiempo y su aceleración es negativa. Ejemplo: Representación de un movimiento rectilíneo uniformemente retardado (M.U.R.), en el cual puede observarse que los valores de la rapidez disminuyen de manera constante 15 m/s cada segundo. 

[pic 5]

3.- Qué es la aceleración y cuál es su ecuación?

a.- ¿qué es la aceleración?:

La aceleración puede definirse como la variación que experimenta la rapidez por cada unidad de tiempo. La aceleración es una magnitud vectorial, por ser el cociente entre la velocidad, que es una magnitud vectorial y tiempo, que es una magnitud escalar. En el movimiento rectilíneo uniforme acelerado, la aceleración tendrá la misma dirección del movimiento.

Por ejemplo: un móvil parte del reposo y cada 5 segundos se va cronometrando y anotando su rapidez, con los datos se elabora una tabla de valores. Al dividir el valor de la rapidez entre el tiempo empleado para para conseguirla, obtenemos la variación constante que experimenta la rapidez en cada intervalo de tiempo. A este valor se le llama aceleración.

b.- Ecuación de la aceleración:

Sean Vo, el valor de la rapidez inicial y Vf, el valor de la rapidez final

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