MOVIMIENTO UNIFORME

LA MECANICA

La mecánica es la rama de la física que estudia el movimiento de los cuerpos, fenómeno que puede ser tratado desde dos enfoques diferentes. El primero es la simple descripción del movimiento y el segundo es el análisis de la causa que lo produce.

Cuando nos limitamos a describir el movimiento, nos ocupamos de la parte de la mecánica llamada cinemática. Cuando analizamos la causa que produce el movimiento de un cuerpo y estudiamos sus propiedades, nos ocupamos de la dinámica.

En esta unidad estudiaremos el movimiento de los cuerpos cinemáticamente, limitando la descripción de éste al movimiento a lo largo de una trayectoria rectilínea.

Así por ejemplo, si un automóvil que viaja da la velocidad de 40 km/h desea detenerse en determinado sitio, desde el punto de vista de la cinemática no interesa conocer la efectividad de los frenos, ni la masa del vehículo, sino la distancia en que puede detenerse y el tiempo que requiere para ello.

MOVIMIENTO

Un cuerpo se encuentra en movimiento  con relación a un punto fijo, llamado sistema de referencia, si a medida que transcurre el tiempo, la posición relativa respecto a este punto varía.

Por ejemplo, un pasajero que viaja en un bus se encuentra en movimiento respecto al suelo pero está en reposo respecto a un sistema de referencia que está dentro del bus. Los estados de reposo o movimiento tienen carácter relativo, es decir, son estados que dependen del sistema de referencia escogido.

POSICION DE UN CUERPO

La posición de un cuerpo sobre una línea recta, en la cual e ha es cogido el “cero” como punto de referencia, está determinada por la coordenada X del punto donde se encuentra.

La posición puede ser  positiva o negativa, dependiendo se está a la derecha o a la izquierda del cero, respectivamente. Se llama vector posición (x) al vector que se traza desde el origen hasta la coordenada posición del cuerpo.

ejemplo:

Si el cuerpo se encuentra en la posición x₁ su coordenada respecto al origen es -4m.  Si el cuerpo se encuentra en la posición x₂, su coordenada será 5m. Los vectores  posición son   x₁ y  x₂

DESPLAZAMIENTO

Cuando un cuerpo cambia de posición se produce un desplazamiento. El vector desplazamiento describe el cambio de posición del cuerpo que se mueve de x_i (posición inicial) a x_f  (posición final)

Desplazamiento = Posición final – Posición inicial

∆x =x_f - x_i

Ejemplos:

1.       ¿cuál es el desplazamiento de un cuerpo que cambia de la posición  x_i = -3m  a  x_f  = 4m?

∆x =x_f - x_i

∆x = 4m – (-3m) = 7m

2.       Si el móvil cambia e la posición x₂ a la posición x_1,  ¿Cuál es su desplazamiento?

ESPACIO RECORRIDO

El espacio recorrido es la medida de la trayectoria y se calcula sumando los valores absolutos de los desplazamientos.

VELOCIDAD MEDIA

La velocidad media de un móvil en un intervalo de tiempo dado, se calcula hallando el desplazamiento en la unidad de tiempo.

RAPIDEZ MEDIA

La rapidez media se define como el espacio recorrido en la unidad de tiempo.

VELOCIDAD INSTANTANEA

La velocidad instantánea, es el límite de la velocidad media cuando el intervalo de tiempo tiende a cero.

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

Un movimiento rectilíneo uniforme es el movimiento descrito por un móvil cuando su trayectoria es recta y su velocidad es constante. En este movimiento el móvil recorre espacios  iguales en tiempo iguales.

EJEMPLOS

Ahora analizaremos la solución de problemas de un móvil que posee movimiento uniforme. Sigue el desarrollo de la solución de algunos y luego resuelve los problemas propuestos.

Ejemplo 1:

¿cuál es la velocidad de un móvil que con movimiento uniforme, ha demorado 5 segundos para recorrer una distancia de 120 cm?

Datos                                                                            Incógnita

X = 120 cm  (distancia)                                            v = ?    (Velocidad)

t = 5 segundos

Como el movimiento es uniforme, la magnitud de la velocidad se calcula con la exprecion

Ejemplo 2:

Un automóvil se desplaza por una carretera de acuerdo con el gráfico

a. Describe el movimiento del auto.
b. Calcula la distancia total recorrida.
c. ¿Cuál fue el desplazamiento del auto?

 Solución.

a.       El gráfico muestra que en t = 0, el auto poseía una velocidad de 24 km/h, la cual se mantiene hasta t = 0.3 h. El automóvil permanece en reposo desde t = 0.3  y t = 0.6 h; finalmente, el auto regresa con velocidad constante de -24 km/h desde t = 0.6 h, hasta t =0.9 h.

b.      Para calcular la distancia total recorrida se halla el espacio recorrido en cada intervalo:

Observa que no consideramos el signo de la velocidad ya que se está hablando del espacio recorrido que es una magnitud escalar.

c.       Para calcular el desplazamiento del móvil debemos tener en cuenta el carácter vectorial de la velocidad:

        

GRAFICAS DE MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

GRÁFICA X/T

El espacio recorrido en un movimiento puede representarse en función del tiempo. Como en este movimiento (UNIFORME) el espacio recorrido y el tiempo transcurrido son proporcionales: la gráfica es siempre una recta cuya pendiente es la velocidad. Independientemente del sentido y de la dirección del movimiento, los espacios que recorre el móvil son siempre positivos.

 GRÁFICAS  V/T

La velocidad de un movimiento uniforme puede representarse en función del tiempo. Puesto que la velocidad no varía en este tipo de movimiento, la gráfica es siempre una recta paralela al eje del tiempo.

"El área encerrada bajo la gráfica v/t siempre coincide con el espacio recorrido por el móvil".

La figura que se forma entre la gráfica v/t y el eje del tiempo es un rectángulo. Como el área del rectángulo es base x altura. Podemos decir que en cualquier movimiento rectilíneo uniforme:

MAPA DE CONCEPTOS

ENLACES SOBRE MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME

En los siguientes Link podras encontrar videos donte te explicaran con mucha claridad todo lo relacionado con el Movimiento Uniforme Rectilineo.


http://www.youtube.com/watch?v=rariujWG4Qg&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=s7dMPOK49JU
http://www.youtube.com/watch?v=TbB-qfWwV3E http://www.educatina.com/video/fisica/movimiento-rectilineo-uniforme?gclid=CIvm47fxlK8CFeJe7Aod1TV30A