Movimiento rectilíneo uniforme

Movimiento rectilíneo uniforme
Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta y uniforme cuando su
velocidad es constante en el tiempo, es decir, su aceleración es nula. Esto implica que la
velocidad media entre dos instantes cualesquiera siempre tendrá el mismo valor. Además la
velocidad instantánea y media de este movimiento coincidirán.
La distancia recorrida se calcula multiplicando la velocidad 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 velocidad sea constante.
Durante un movimiento rectilíneo uniforme también puede presentarse que la velocidad sea
negativa. Por lo tanto el movimiento puede considerarse en dos sentidos, el positivo sería
alejándose del punto de partida y el negativo sería regresando al punto de partida.
De acuerdo a la 1ª 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. El movimiento es inherente que va relacionado y podemos
decir que forma parte de la materia misma.
Ya que en realidad no podemos afirmar que algún objeto se encuentre en reposo total.
El MRU se caracteriza por:
a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.
B )Velocidad constante; implica magnitud y dirección inalterables.
c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez. Este movimiento no presenta
aceleración (aceleración = 0).
Ecuaciones del movimiento
Sabemos que la velocidad V0 es constante, esto es, no existe aceleración.
V = V0
La posición x en el instante t viene dada por:
x = x0 + V0t
Donde x0 es la posición inicial.
Formas de graficar el movimiento
Al graficar la velocidad en función del tiempo se obtiene una recta paralela al eje x
(tiempo), ya que para cualquier valor del tiempo, la velocidad es la misma. Además, el área
bajo la recta producida revela la distancia recorrida.
Al graficar la distancia recorrida en función del tiempo (manteniendo siempre la velocidad
constante), se obtiene una recta que pasa por el origen y cuya pendiente es equivalente a la
velocidad.
También puede graficarse la posición en función del tiempo, para conocer en qué punto se
encuentra el objeto en un determinado instante.
Evolución de la posición,
de la velocidad y de la
aceleración de un cuerpo
en
un
movimiento
rectilíneo uniforme.
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
El Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como
Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) o Movimiento Unidimensional
con Aceleración Constante, es aquél en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria
recta estando sometido a una aceleración constante. Esto implica que para cualquier
instante de tiempo, la aceleración del móvil tiene el mismo valor. Un caso de este tipo de
movimiento es el de caída libre, en el cual la aceleración interviniente, y considerada
constante, es la que corresponde a la de la gravedad.
También puede definirse el movimiento MRUA como el seguido por una partícula que
partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.
Las características principales de este movimiento son:
1. La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.
2. La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.
3. La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.
Ecuaciones del movimiento
La velocidad V para un instante t dado es:
siendo
la velocidad inicial.
Finalmente la posición x en función del tiempo se expresa por:
dónde
es la posición inicial.
Además de las relaciones básicas anteriores, existe una ecuación que relaciona entre sí el
desplazamiento y la rapidez lineal del móvil.
Caso particular: Caída Libre y Tiro Vertical
Los movimientos de caída libre y tiro vertical son casos particulares del MRUA, en los
cuales la aceleración interviniente es la producida por la fuerza de gravedad (9.8 m/s2), por
lo tanto las ecuaciones de movimiento quedan de la siguiente manera:
La velocidad V para un instante t dado es:
V (t )  V0  gt
siendo
la velocidad inicial.
Finalmente la posición x en función del tiempo se expresa por:
y (t )  y 0  V0 t  gt 2
1
2
dónde es la posición inicial.
Evolución respecto del tiempo de la
posición, de la velocidad y de la
aceleración de un cuerpo sometido
a un movimiento rectilíneo
uniformemente acelerado