MRU

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME
L. ACEVEDO, A. ASSIA, G. BERTEL, M. CÁRDENAS y A. OLIVERO.
Departamento de Física y Electrónica.
Universidad de Sucre, Sincelejo.
RESUMEN
En la práctica realizada se estudiaron las características experimentales del movimiento
rectilíneo uniforme el cual es un fenómeno físico definido como el cambio de posición que
realiza una partícula o cuerpo en el espacio, con respecto al tiempo y una posición inicial
de referencia. Este se caracteriza porque su trayectoria se realiza en una línea recta, el
módulo, la dirección y el sentido de la velocidad permanecen constantes en el tiempo.
Con los conocimientos obtenidos anteriormente, se procedió analizar gráficamente el
movimiento, y a obtener la ecuación de posición y velocidad para un objeto en movimiento.
Palabras claves: rectilíneo, uniforme, velocidad
ABSTRACT
In the practice carried out, the experimental characteristics of the uniform rectilinear
movement were studied, which is a physical phenomenon defined as the change of
position that a particle or body makes in space, with respect to time and an initial
reference position. This is characterized because its trajectory is carried out in a
straight line, the module, the direction and the direction of the speed remain constant
in time. With the knowledge obtained previously, we proceeded to analyze the
movement graphically, and to obtain the equation of position and velocity for an object
in motion.
Keywords: rectilinear, uniform, speed.
MARCO TEÓRICO:
En un movimiento rectilíneo uniforme,
la velocidad es constante( su módulo,
su dirección y su sentido ), por lo que
no existe aceleración (a=0) y , por
tanto, tampoco habrá fuerza.
Sobre un cuerpo que se mueve con
movimiento rectilíneo uniforme no
actúa ninguna fuerza , o si actúan
varias fuerzas, su resultante es nula.
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.
● Sin aceleración.
Para este tipo de movimiento, la
distancia
recorrida
se
calcula
multiplicando la magnitud de la
velocidad por el tiempo transcurrido.
Esta relación también es aplicable si la
trayectoria no es rectilínea, con tal que
la rapidez o módulo de la velocidad sea
constante. Por lo tanto, el movimiento
puede considerarse en dos sentidos;
una velocidades 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
puntual
permanece en reposo o en movimiento
rectilíneo uniforme cuando no hay una
fuerza externa que actúe sobre el
cuerpo, dado que las fuerzas actuales
están en equilibrio, por lo cual su
estado es de reposo o de movimiento
rectilíneo uniforme.
Esta es una situación ideal, ya que
siempre existen fuerzas que tienden a
alterar el movimiento de las partículas,
Ecuaciones del movimiento:
Al representar el desplazamiento en el
eje y, y el tiempo en el eje x, siendo la
aceleración, la velocidad y el
desplazamiento función del tiempo,
obteniendo gráfica de una función en
un
sistema
de
coordenadas
cartesianas.
Sabemos que la velocidad (v) es
constante; esto significa que no existe
aceleración, la aceleración a es igual a
cero.
𝒂=𝟎
La velocidad en función del tiempo se
obtiene una recta paralela al eje de
abscisas (tiempo). Además, el área
bajo la recta producida representa la
distancia recorrida.
𝒗 = 𝒗ₒ
por lo que en el movimiento rectilíneo
uniforme (MRU) es difícil encontrar la
fuerza amplificada.
Una peculiaridad interesante de la
trayectoria rectilínea, es que el
problema admite una descripción
unidimensional mediante una única
coordenada,
aunque
estemos
estudiando una trayectoria en tres
dimensiones.
Las
ecuaciones
del
movimiento
rectilíneo uniforme son:
𝑣 = 𝛥𝑥/𝑡
𝛥𝑥 = 𝑣. 𝑡
𝑥𝑓 − 𝑥𝑖 = 𝑣ₒ𝑡
𝑥𝑓 = 𝑥𝑖 + 𝑣. 𝑡
𝑥 = 𝑥ₒ + 𝑣. 𝑡
Siendo 𝑥ₒ la posición inicial en el
instante 𝑡ₒ inicial , 𝑣 la velocidad y 𝑡el
tiempo.
MONTAJE Y PROCEDIMIENTO.
Para el montaje de la práctica se utilizó
un carrito dinámico, una regla y un
cronómetro (VER FIGURA 1).
Esta práctica consistió en establecer
marcas sobre una mesa con 20 cm de
distancia entre ellas, sin olvidar el error
de las medidas.
Posterior a esto se midió 3 veces el
100
tiempo que tardó el carrito en pasar por
cada marca, teniendo en cuenta su
120
respectivo error.
Con los datos obtenidos se halló en
140
cada intervalo el promedio tanto para el
160
tiempo como para la velocidad.
Los
resultados
obtenidos
fueron
organizados en una tabla (VER TABLA
1).
180
200
7,93
7,95
9,77
9,87
9,94
11,81
11,71
11,84
13,78
13,70
13,78
15,72
15,59
15,48
17,70
17,68
17,69
19,72
19,80
19,78
9,86
10,14
11,79
10,18
13,75
10,18
15,60
10,26
17,69
10,18
19,77
10,12
2.Realice en papel milimetrado, la
gráfica x vs t.
Figura 1. Material utilizado para el
montaje.
RESULTADOS
1.
x (cm)
0,0
20
40
60
80
t (s)
0,0
2
1,92
1,91
3,92
3,94
3,99
5,89
5,88
5,84
7,92
t̄ (s)
0,0
v̄ (cm/s)
0,0
1,94
10,31
3,95
10,13
5,87
10,22
7,93
10,09
3. Realice una regresión lineal de la
forma 𝒙 = 𝑨 + 𝑩𝒕 . Muestre los
valores de los coeficientes de
regresión con tres dígitos decimales
distintos de cero y con las unidades
correctas :
𝐴 = 2,72; 𝐵 = 10,1; 𝑅 = 0.99
La ecuación experimental es :
encontrados
regresión:
usando
la
𝑿 = 𝟐, 𝟕𝟐 + 𝟏𝟎, 𝟏 𝒕
A = Posición
B = Pendiente
ANÁLISIS DE RESULTADOS:
1. De la tabla de datos y de la
gráfica
realizada,
¿Qué
relación existe entre x y t?.
Explique:
Según
la
gráfica,
el
desplazamiento es directamente
proporcional al tiempo, por ende
la
velocidad
para
este
movimiento
será
siempre
constante.
2. ¿Qué relación existe entre v y t?,
¿Como es el valor promedio de la
velocidad en comparación con el
valor de la pendiente V?
b. ¿Que valores numéricos esperaba
para A y B?, sustente su respuesta.
Para B, se esperaba el valor de 10,1.
Ya que B (pendiente), indica la
velocidad del móvil. Realizando los
cálculos, se obtuvo un valor de 10,1 de
lo cual podemos afirmar que los errores
presentes en los datos fueron casi o
totalmente nulos.
c. A partir de los coeficientes A y B,
determine, con tres decimales
distintos de cero y con las unidades
adecuadas, el valor de la posición
inicial y de la velocidad.
Xo = 20 cm.
La relación que existe entre v y t es
inversamente proporcional ya que al
aumentar la velocidad el tiempo va
disminuyendo. En nuestro caso,
obtuvimos que la pendiente presentó
un valor de 10,1 y el valor promedio de
la velocidad fue de 10,1 por lo cual
podemos afirmar que los valores son
similares.
Cabe resaltar que la pendiente de la
recta es la velocidad del móvil en su
trayectoria.
3. La ecuación teórica de un M.R.U
es de la forma:
𝑿 = 𝑿𝒐 + 𝒗. 𝒕
a. ¿Que significado físico tienen
los coeficientes A y B
V= 10,1 cm/s.
¿Es razonable el valor obtenido para
cada una de estas cantidades?
Explique.
Si, porque fueron mínimas las
diferencias entre cada variable.
d.
● Cuando t= 65.0s, el valor de la
posición es de x=?.
Datos:
t = 65 s
v = 10,1 cm/s
x =?
𝒙 = 𝒗.𝒕
x = 10,1. 65
x = 656.5 cm
La distancia es de 656, 5 cm.
BIBLIOGRAFÍAS
● Cuando X= 200.8 cm, el
tiempo en ese instante es de
t=?
Datos:
x = 200,8 cm
v = 10,1 cm/s
t =?
𝒕 = 𝒙/𝒗
t = 200,8 /10,1
t = 19,88s.
El tiempo fue de 19,88 s.
CONCLUSIONES
● Con base a lo realizado en la
práctica se puede concluir que el
movimiento rectilíneo uniforme
se produce cuando la velocidad
es constante, se dice que es
"uniforme" cuando no hay
cambios en la velocidad, es
decir se mueve de una misma
forma,
velocidad
igual
o
"constante".
● Su velocidad es igual a la
distancia entre el tiempo.
● Este tipo de movimiento no
presenta variación en su
velocidad a menos que una
fuerza extra actué sobre el
objeto pero ahí ya se llamaría
movimiento
rectilíneo
uniformemente variado.
● Describe una trayectoria en
línea recta.
● La
velocidad
varía
constantemente
● La aceleración es constante y
diferente de cero.
●
●
●
Antonio Máximo, Beatriz
Alvarenga (2005). Física General.
México D.F.: Oxford University
Press. ISBN 970-613-147-7.
Resnick, Robert & Halliday, David
(2004). Física 4ª. CECSA, México.
ISBN 970-24-0257-3.
González, Ignacio A. (1995).
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Barcelona: Ed. Reverté. ISBN 84291-4382-3.