Ecuaciones del movimiento

a) En mecánica el movimiento rectilíneo es uno de los ejemplos más sencillos de movimiento, en el que la velocidad tiene dirección constante (aunque pueda tener en algunos casos aceleración), además hay fuerza y aceleración, estas son siempre paralelas a la velocidad. Esto permite tratar el movimiento rectilíneo mediante ecuaciones escalares, sin necesidad, de usar el formalismo de vectores.

Ecuaciones del movimiento

La trayectoria de una partícula es rectilínea cuando su aceleración es nula (sin serlo la velocidad) o cuando su aceleración no tiene componente normal a la velocidad. El movimiento rectilíneo es, pues, un caso particular del movimiento general en el espacio, pero debido a la abundancia de problemas y situaciones en que lo encontraremos, le dedicaremos una atención especial. Puesto que los vectores y están dirigidos a lo largo de la trayectoria, será conveniente escoger el origen O sobre ella de modo que el vector de posición también estará situado sobre ella. Entonces, al ser paralelos entre sí todos los vectores que nos describen el movimiento de la partícula podemos prescindir de la notación vectorial.

Si tomamos el eje x en la dirección de la trayectoria y especificamos una cierta dirección como positiva, las ecuaciones de definición de la velocidad y de la aceleración se reducen a la componente x, o sea

de modo que, si conocemos podemos obtener la velocidad y la aceleración de la partícula, i.e., y , mediante dos derivaciones sucesivas. En algunos casos conoceremos y, entonces, por integración (y conociendo las condiciones iniciales y ) podemos obtener y .

Podemos encontrar otra relación cinemática importante aplicando a la definición de la aceleración la regla de derivación de una función de función. Así, obtenemos la expresión

b) Fuerza constante

El movimiento rectilíneo relativista bajo una fuerza constante en la teoría de la relatividad es un movimiento progresivamente desacelerado, en que la velocidad límite viene dada por la velocidad de la luz. Si el cuerpo parte del resposo la evolución de la velocidad y la distancia recorrida son:

Cuando aplicamos una cantidad de impulso a una masa, esta debería incrementarse según la fórmula P=E/C; P=MC; M=P/C.

Pero esto sólo ocurre cuando tal masa está a velocidades muy próximas a la velocidad de la luz.

Antes de alcanzar tal velocidad, la fórmula que relaciona impulso y energía es la número 1.

Cómo podemos ver, esta fórmula establece una relación impulso-masa incrementada que nos da un rendimiento de transferencia impulso energía que se aproxima al óptimo (100%) cuando la velocidad está próxima a C. Es decir prácticamente siempre, dado que el infinito es algo realmente grande, la relación entre

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