Practica sobre movimiento uniformemente acelerado
Enviado por ediacosta • 1 de Abril de 2021 • Práctica o problema • 728 Palabras (3 Páginas) • 149 Visitas
[pic 1]
LABORATORIO DE FÍSICA I
EL MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO
- OBJETIVOS
- Estudiar las variables cinemáticas asociadas con el movimiento uniformemente acelerado.
- Realizar gráficas de posición, velocidad y aceleración para un movimiento rectilíneo.
MARCO TEÓRICO
La cinemática es la rama de la mecánica que describe el movimiento de los objetos sólidos sin considerar las causas que lo originan (las fuerzas) y se limita, principalmente, al estudio de la trayectoria en función del tiempo. Para ello utiliza velocidades y aceleraciones, que describen cómo cambia la posición en función del tiempo. La velocidad se determina como el cociente entre el desplazamiento y el tiempo utilizado, mientras que la aceleración es el cociente entre el cambio de velocidad y el tiempo utilizado.
La posición: Es la ubicación de un cuerpo en un sistema de coordenadas determinado. En el caso de un movimiento rectilíneo solo se necesita una coordenada para describir la posición, en este caso hablaremos de la coordenada x. Se acostumbra presentar la posición del cuerpo en función del tiempo mediante los diagramas x vs t. Por convención se acostumbra tomar las posiciones positivas cuando el móvil está a la derecha o arriba del origen y negativas si está a la izquierda o abajo, como muestra la figura 1.[pic 2][pic 3]
Figura 1. Posición en función del tiempo
La Velocidad: La posición x de la partícula depende del tiempo t a través de una función que se
obtiene de las leyes de Newton. Supongamos que en el tiempo t1
la partícula se encuentra en posición
x1 , después en el instante t2
se encontrará en la posición
x2 , de acuerdo con esto se dice que el
desplazamiento de la partícula es Δx = x2 − x1 en el intervalo de tiempo Δt =t2 −t1.
Se define la velocidad media entre los instantes t1 y t2 como:
V = x2 − x1[pic 4][pic 5]
t2 − t1
= Δx
Δt
(1)
Para determinar la velocidad justo en el instante t , es decir la velocidad instantánea, se debe tomar Δt
muy pequeño, es decir tomar el límite cuando Δt
tiende a cero, lo cual se indica así:
V = lim
Δx = dx
[pic 6] [pic 7]
(2)
Δt →0 Δt dt
Es decir que la velocidad de una partícula en cualquier instante se define como la derivada de su posición respecto al tiempo.
Aceleración: En adelante nos referimos a la velocidad instantánea simplemente como velocidad. Cuando la velocidad de la partícula cambia con el transcurso del tiempo, se habla de aceleración.
Supongamos que en un instante
t1 la velocidad de la partícula es
v1 , y en el instante t2
es v2 , se
define aceleración media entre los instantes
t1 y
t2 al cociente entre el cambio de velocidad
Δv =v2 −v1 y el intervalo de tiempo en el que se ha tardado en efectuar dicho cambio, Δt =t2 =t1 .
a = v2 −v1[pic 8][pic 9]
t2 −t1
= Δv
Δt
(3)
La aceleración instantánea en t es el límite de la aceleración media cuando el intervalo cero, que es la definición de la derivada de v respecto a t .
a = lim Δv = dv
[pic 10] [pic 11]
...