Objetivo: Describir movimientos rectilíneos uniformes usando ecuaciones y predecir posición y tiempo a partir del estudio de la ecuación de itinerario.
Rapidez y velocidad son dos magnitudes cinemáticas que suelen confundirse con frecuencia.
Recuerda que la distancia recorrida y el desplazamiento efectuado por un móvil son dos magnitudes diferentes.
En el dibujo observamos una persona que camina por un sendero, donde la línea roja corresponde a la trayectoria del movimiento. Si medimos la longitud de la trayectoria obtenemos la distancia recorrida por la persona. Sin embargo, la distancia en línea recta desde la posición inicial hasta la posición final, corresponde al desplazamiento.
Precisamente por eso, cuando las relacionamos con el tiempo, también obtenemos dos magnitudes diferentes.
La rapidez es una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo.
La velocidad es una magnitud vectorial que relaciona el cambio de posición (o desplazamiento) con el tiempo.
La ecuación que permite calcular la velocidad es:
El Movimiento Rectilíneo Uniforme es un movimiento con trayectoria rectilínea y está caracterizado por tener una velocidad constante. O sea el móvil con M.R.U. “recorre distancias iguales en tiempos iguales”.
La ecuación que permite determinar la posición de un cuerpo que mantiene un MRU es la siguiente:
x = x0+ v · t
Sin embargo, en muchos problemas la posición inicial es cero, por lo tanto la ecuación anterior se reduce a:
d = v · t
Objetivo: Interpretan información a partir de gráficos de posición-tiempo y velocidad-tiempo, de movimientos rectilíneos uniformes diversos.
El espacio (distancia o desplazamiento) recorrido en un Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) puede representarse en función del tiempo. Como en este movimiento el espacio recorrido y el tiempo transcurrido son proporcionales la gráfica es siempre una recta cuya inclinación (pendiente) es el valor de la rapidez (velocidad) del movimiento.
Independientemente del sentido (ascendente o descendente en la gráfica) del movimiento los espacios que recorre el móvil son siempre positivos.
En resumen, los gráficos para un MRU, según el sentido del movimiento son:
Objetivo. Establecer la diferencia entre un MRU y un MRUV. Aplicar las ecuaciones del MRUV a situaciones cotidianas y realizar cálculos de aceleración, distancia y tiempo.
En este movimiento, el objeto siempre se desplaza con una aceleración constante; por lo tanto sus características principales son:
1. La aceleración siempre es constante.
2. La velocidad se incrementa en la misma proporción por cada intervalo de tiempo.
3. La rapidez y la velocidad media son iguales.
4. El espacio recorrido en un intervalo de tiempo siempre es mayor que en el intervalo anterior.
Las ecuaciones del MRUA son las siguientes:
Ecuación de velocidad.
Notar que si la velocidad inicial es menor que la velocidad final, entonces se trata de un movimiento
con aceleración positiva.
Sin embargo, si la velocidad final es menor que la velocidad inicial, entonces se trata de un
movimiento con aceleración negativa, es decir, el cuerpo está frenando.
Ecuación de itinerario.
Ecuación independiente del tiempo.
Objetivo: Interpretan y extraen información a partir de gráficos de posición-tiempo, velocidad-tiempo y aceleración tiempo, de movimientos rectilíneos acelerados y retardados.
Gráficos Posición v/s tiempo
Gráficos Velocidad v/s tiempo
Gráfico Aceleración v/s tiempo
Notar que la recta es horizontal, ya que la aceleración es constante. Y el área encerrada entre la recta y el eje del tiempo entrega la variación de velocidad experimentada por el cuerpo.