Fisica

Práctica 5

Movimiento Rectilíneo Uniforme
Objetivo:
Conocer y entender los conceptos de espacio, tiempo, masa, movimiento, inercia, variables
cinemáticas como la velocidad, momentum, aceleración y dinámicas como la fuerza, la naturaleza
de las fuerzas impulsivas, y un acercamiento detallado a la primera ley de Newton y sus
limitaciones debido a fuerzas disipativas.
Aprender a manejar lastécnicas de análisis gráfico, determinación de las ecuaciones empíricas en
base a una serie de datos experimentales y su gráfica. Introducir al estudiante en el uso y manejo
del equipo y a registrar la posición de un móvil en función del tiempo.

Teoría:
Como primer paso en el estudio del movimiento, se debe describir la posición de un objeto móvil
como función del tiempo. Tal descripciónes importante porque nos indica por una parte, la
naturaleza del movimiento, es decir, si se efectúa con velocidad constante o no, y por la otra, se
puede obtener información cuantitativa de las variables cinemáticas (posición, velocid ad,
aceleración, etc.) y dinámicas (trabajo, energía, ímpetu, etc.). Además si empleamos los métodos
gráficos y analíticos, se puede encontrar por ejemplo, lasrelaciones funcionales que existen entre
las variables cinemáticas y el tiempo.
El registro de la posición en función del tiempo, para un cuerpo que esta en movimiento, es algo
fundamental en cualquier experimento de Mecánica Clásica, ya que con estas variables (posición y
tiempo) es posible obtener de manera indirecta otras como: la velocidad, la aceleración, la energía
cinética, el ímpetu,etc.
Una forma de obtener el registro simultáneamente de posición y tiempo, se logra considerando un
cuerpo que se está en moviendo y que deja a través de su movimiento, registros de su posición a
intervalos iguales de tiempo Δt. Esto, es posible realizarlo mediante el generador de chispas, el cual
produce marcas en una cinta de papel de registro.
Analizando la cinta de papel después de unregistro, es posible obtener información tanto cualitativa
como cuantitativas de las variables de la Cinemática.
Para el curso de un registro, en el cual los puntos están uniformemente espaciados, llegamos a la
conclusión de que en esa región el movimiento se desarrolla con velocidad uniforme, es decir, en
tiempos iguales Δt se recorren desplazamientos iguales Δx, y dicha velocidad se determinamediante la ecuación:
V = Δx
Δt

(1)

Además, podemos decir que en esa región, se cumple el Principio Inercial Galileano. Es decir, que
sobre el cuerpo móvil no esta actuando una fuerza resultante o que esta es nula. Su movimiento se
debe tal vez, a que en el pesado recibió impulso, pero ahora en el presente, no actúa sobre el
movimiento una fuerza neta.

Práctica 5

MovimientoRectilíneo Uniforme

Un registro de velocidad uniforme y la forma de marcar los puntos se muestra en la siguiente figura:

Figura 1: Registro típico de movimiento con velocidad constante.
Si al analizar la cinta de papel, se observa que los desplazamientos van aumentando puntos a punto,
se puede concluir que el movimiento es con aceleración.
En este caso, la velocidad determinada por la ecuación(1) en un cierto punto, será la velocidad
media y ocurrirá a la mitad del intervalo , será la velocidad media y ocurrirá a la mitad del intervalo
de tiempo Δt.
Por ejemplo, si se desea calcular las velocidades medidas en dos intervalos seguidos definidos por
las posiciones xi-1, xi, xi+1, según se muestra en la siguiente figura:

Figura 2: Registro típico de movimiento acelerado.
Lavelocidad media en el intervalo comprendido entre xi-1 y xi está dada por:
Vi-1 =

Δxi-1
Δt

=

xi - xi-1
Δt

(2)

y ocurre a la mitad del tiempo del intervalo de tiempo Δt.
Para el intervalo comprendido entre xi y xi+1 su velocidad media estará dada por:
Vi-1 =

Δxi
Δt

=

xi+1 - xi
Δt

(3)

Esta velocidad también ocurre a la mitad del intervalo correspondiente de tiempo....