Movimiento Rectilíneo Uniforme

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

¿Sabes cuáles son las características del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado?

INTRODUCCION

Primero debemos saber que dentro de la cinemática existen diferentes tipos de movimiento y éstos dependen de cómo sea su aceleración, es decir, si varía o no la velocidad, y de la trayectoria que siga el móvil. Así, podemos distinguir:

También podemos clasificar los movimientos en función de su trayectoria. Así tendremos:

Movimientos rectilíneos, si el camino seguido por el móvil o trayectoria, es una línea recta. Un objeto que cae libremente tiene esta trayectoria.

Movimientos curvilíneos, si la trayectoria es curva. Dentro de estos estarían el circular, cuando el móvil describe trayectorias con forma de circunferencia, como las agujas de un reloj; O el parabólico, si describe una parábola, como el proyectil disparado por un arma o un balón de baloncesto lanzado a canasta.

Movimiento Uniforme, si la velocidad es constante o, lo que es lo mismo, la aceleración es nula. Este movimiento es tan sencillo que es difícil de observar en la naturaleza.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente acelerado (M.R.U.A.)

Se le denomina movimiento rectilíneo uniformemente variado ya que su velocidad esta cambiando de manera uniforme, también se le llama movimiento rectilíneo uniformemente acelerado porque se acelera o frena de manera uniforme.

Este movimiento, se caracteriza porque el móvil tiene trayectoria rectilínea, su velocidad cambia (acelera o frena) de manera uniforme, por tanto, aumenta o disminuye siempre en la misma cantidad cada segundo, es decir su aceleración es constante, este movimiento puede ser horizontal (por ejemplo el movimiento de un automóvil) o vertical (por ejemplo un cuerpo que cae libremente). Por lo que la caída libre y tiro vertical se encuentran dentro de este tipo.

La aceleración es una cantidad vectorial que se define como el cambio de velocidad que tiene un móvil entre el tiempo que requiere para realizarlo. Nos relaciona los cambios de la velocidad con el tiempo en el que se producen, es decir, mide la rapidez con que se dan los cambios de velocidad.

Una aceleración grande significa que la velocidad cambia rápidamente.

Una aceleración pequeña significa que la velocidad cambia lentamente.

Una aceleración cero significa que la velocidad no cambia.

Como se mencionó, la aceleración nos dice cómo cambia la velocidad y no cómo es la velocidad. Por lo tanto un móvil puede tener una velocidad grande y una aceleración pequeña (o cero) y viceversa. Un móvil está acelerando mientras su velocidad cambia. Existen diferentes tipos de aceleración como son:

La aceleración tangencial nos relaciona la variación de la rapidez con el tiempo

La aceleración normal (o centrípeta que se estudia en los movimientos curvilíneos) para relacionar los cambios de la dirección con el tiempo.

En los movimientos rectilíneos no cambia la dirección, por lo que solo nos referiremos a la aceleración tangencial.

Aceleración constante: Es cuando el cambio de la velocidad en cada intervalo es siempre el mismo y se trata entonces de un movimiento de aceleración constante o uniformemente acelerado y en él podemos observar que:

La distancia total recorrida es directamente proporcional al cuadrado del tiempo. Por ejemplo si en 1 segundo la distancia recorrida es de 1 m, en 2 s la distancia total recorrida es cuatro (2²) veces la recorrida en el primer segundo; a los 3 s la distancia recorrida es nueve (3²) veces mayor que la del primer segundo y a los 4 s es 16 veces (4²) esa distancia.

Los cuerpos que se mueven con aceleración constante recorren distancias directamente proporcionales al cuadrado del tiempo.

Aceleración media. La aceleración (tangencial) media de un móvil se calcula utilizando la siguiente ecuación:

Con ella calculamos el cambio medio de rapidez, en el intervalo de tiempo deseado. Para calcular la aceleración instantánea se toma un intervalo de tiempo muy pequeño.

Unidades:

= =

En el Sistema Internacional, la unidad de aceleración es 1 (m/s)/s, es decir 1 m/s².

Dirección de la aceleración.

Como la aceleración es una magnitud vectorial siempre tendrá asociada una dirección y un sentido que nos indica el signo aunque se pueden establecer los siguientes acuerdos:

1) Que la rapidez esté aumentando o disminuyendo

2) Que el cuerpo se mueva en la dirección + ó - es decir respetando la posición vectorial.

En el primero, sí la aceleración favorece al movimiento (aumenta la velocidad), no importando hacia donde se dirige: izquierda, derecha, arriba o abajo, la aceleración se considera positiva y si de lo contrario desfavorece al movimiento (disminuye la velocidad del móvil) se debe considerar negativa

El segundo argumento es que:

Si un móvil está disminuyendo su rapidez (está frenando), entonces su aceleración va en el sentido contrario al movimiento.

Si un móvil aumenta su rapidez, la aceleración tiene el mismo sentido que la velocidad.

En este segundo caso el signo de la aceleración se determina (positivo o negativo), considerando el sentido, derecha o izquierda, arriba o abajo, etc . es decir el sentido de los vectores como se muestra a continuación.

VELOCIDAD

ACELERACIÓN

1ª posición última posición

TIEMPO t (S) 0 1 2 3 4 5

VELOCIDAD v (m/s) 0 2 4 6 8 10

En el gráfico anterior, el cuerpo se mueve en la dirección positiva (su velocidad es positiva) y aumenta su rapidez. Cuando un cuerpo aumenta su rapidez, la dirección de la aceleración es la misma que la de la velocidad. Por tanto, este cuerpo tiene una aceleración positiva.

VELOCIDAD

ACELERACIÓN

TIEMPO t (S) 0 1 2 3 4 5

VELOCIDAD v (m/s) -10 -8 -6 -4 -2 0

En este gráfico se representa que el ciclista se mueve en la dirección negativa (por lo tanto su velocidad es negativa) y disminuye su rapidez. Según nuestro acuerdo, si la rapidez disminuye, la dirección de la aceleración es contraria a la de la velocidad. Por lo tanto, el móvil aquí representado tiene una aceleración positiva.

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