MOVIMIENTO RECRILINEO UNIFORMEMENTE ACELERADO

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA)
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado se lleva a cabo cuando la velocidad de un móvil que viaja en línea recta experimenta cambios iguales en cada unidad de tiempo. En este movimiento la aceleración permanece constante al transcurrir el tiempo. Por ejemplo si un automóvil que va al este lleva una magnitud de velocidad de 2 m/s alprimer segundo, una velocidad cuya magnitud es de 4 m/s al segundo segundo, y una velocidad cuya magnitud es de 6 m/s al tercer segundo (Fig. 2.18), decimos que la magnitud de su velocidad cambia 2 m/s cada segundo. De donde su aceleración es constante en los tres segundos y cuya magnitud es de 2 m/s2.












Aceleración media
De la misma manera como sucede con lasvelocidades de un móvil que no son constantes, sino que varían durante su movimiento, la aceleración también puede estar variando, toda vez que no siempre es constante. Por tanto, cuando un móvil varía su velocidad es conveniente determinar la magnitud de su aceleración media, conociendo su cambio en la magnitud de su velocidad y el tiempo en realizar dicho cambio:





Aceleración instantáneaCuando en el movimiento acelerado de un cuerpo, los intervalos de tiempo considerados son cada vez más pequeños, la aceleración media se aproxima a una aceleración instantánea.

Cuando el intervalo de tiempo es tan pequeño que tiende a cero, la magnitud de la aceleración de móvil será instantánea:




Si la aceleración media de un móvil no permanece constante y se desea conocer la magnitud desu aceleración en un momento dado, se debe calcular la magnitud de la aceleración instantánea.

Gráficas magnitud del desplazamiento-tiempo, magnitud del desplazamiento-tiempo al cuadrado, magnitud de la velocidad-tiempo y magnitud de la aceleración-tiempo, para el MRUA.

De acuerdo con lo estudiado en la parte correspondiente al movimiento rectilíneo uniforme, se concluye lo siguiente:siempre que se presente una gráfica magnitud del desplazamiento-tiempo, el valor de la pendiente de la curva representará la magnitud de la velocidad, y en una gráfica magnitud de la velocidad-tiempo, el área bajo la curva representará la magnitud del desplazamiento del móvil.

Al estudiar las gráficas para un MRUA encontraremos que en una gráfica de la magnitud del desplazamiento-tiempo alcuadrado, la pendiente de la curva representa la mitad de la magnitud de la aceleración experimentada por un móvil durante su recorrido. En una gráfica magnitud de la velocidad-tiempo, la pendiente de la curva representa la magnitud de la aceleración y, finalmente, en una gráfica magnitud de la aceleración-tiempo, el área bajo la recta representa la magnitud de la velocidad del móvil.

Resoluciónde un problema de MRUA e interpretación de gráficas
Como resultado del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado de un móvil se obtuvieron los datos del cuadro 2.3.












1. Graficar las magnitudes del desplazamiento en función del tiempo e interpretar la gráfica. Si al unir los puntos la línea no es recta, ¿qué sugieres hacer para que lo sea?

2. Graficar los datos dela magnitud de la velocidad instantánea en función del tiempo. ¿Qué se obtuvo al unir los puntos? ¿Cuál es el valor de la pendiente de la recta?

3. Graficar los datos de la magnitud de la aceleración en función del tiempo e interpretar el significado físico del área obtenida bajo la curva al unir los puntos.


Solución

Gráfica 1













Al unir los puntos no seobtiene una línea recta, esto es evidente, pues la magnitud de la velocidad no es constante, si no que varía de manera uniforme en cada unidad de tiempo. Por tanto, la magnitud del deplazamiento no es directamente proporcional al tiempo. Si se eleva el tiempo al cuadrado y graficamos la magnitud del desplazamiento en función del tiempo al cuadrado, obtenemos la siguiente gráfica:

Gráfica 2...