tyerno

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

El cambio con respecto al tiempo se conoce como aceleración.
¿Cuántos metros por segundo cambia la velocidad en un segundo?, esto es, ¿Cuántos metros por segundo? De esta manera, las unidades de aceleración quedarían representadas así:

Cuando encontramos cuanto cambia la velocidad por segundo, encontramos la aceleración.
Traslademos loanterior a la siguiente situación: un motociclista que va a 60 km/h quiere alcanzar a otro, para lograrlo aumenta su velocidad a 120 km/h. La velocidad cambio de 60 km/h a 120 km/h, es decir, hubo una aceleración.

Deducción matemática de aceleración en base a la figura.

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Punto 1punto 2

Cuando aumenta la velocidad del motociclista, existe una aceleración.
Cuando el motociclista esta en el punto 1 tiene una velocidad o que cambia a o en el punto 2, como la aceleración es el cambio de velocidad con respecto al tiempo, significa que:







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¿Cuál es la aceleración de unamotocicleta que pasa del reposo a 140 km/h en 10 s?
Datos:
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Sustituyamos valores en la ecuación:



Observa que el resultado esta expresado en , lo cual es correcto debido a que las motocicletas pueden cambiar de velocidad en espacios de tiempo muy cortos.
La formula contiene variables que se pueden calcular despejándolas de esta ecuación, dependiendo de los datos con que se cuente; porejemplo, si despejamos velocidad final quedaría:

Cuando hablamos de velocidad final e inicial, la velocidad media se indica así ; si sustituimos esta fórmula en quedaria:






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Otras relaciones necesarias para resolver los problemas de aceleración son las siguientes:
La primera resulta de sustituir en la ecuación:




La segunda se obtiene eliminando de las ecuacionesbásicas. Se despeja el tiempo de la ecuación:


Y se constituye en la ecuación:






Ejemplo 1:
Cuando un patinador que parte del reposo desciende por una rampa alcanza una aceleración de , durante 5 segundos, determinemos una rapidez final.



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Datos:
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Necesitamos sustituir los valores en la ecuación:




La velocidad final de este patinador es de , y es una velocidadalta por lo que estos deportistas deben utilizar equipo de protección.
Ejemplo 2:
Un camión que lleva una carga de grava viaja en una carretera a una velocidad constante de . De pronto frena. El tramo que tardo en detenerse quedo marcado en el pavimento con las huellas de las llantas en una superficie de 40m. ¿Cuál fue la aceleración media durante el frenado?¿cuánto tiempo tardo en detenerse?Datos:
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Debemos pasar la velocidad inicial a metros por segundo:







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Primero despejamos la aceleración de la ecuación y sustituimos valores:






El signo es negativo, lo que indica que el camión va frenando. Ahora obtenemos el tiempo que tarda en detenerse utilizando la ecuación:



La aceleración media durante el frenado fue de 4.72 , y el tiempo quetranscurrió hasta detenerse fue 4.11 segundos.








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Tiro vertical

Cuando un cuerpo cae en línea recta y la resistencia del aire se considera despreciable, se trata de un movimiento de caída libre; cuando este es al contrario, o sea en forma ascendente, el movimiento se denomina tiro vertical. Las ecuaciones para resolver problemas de tiro vertical son las mismas que para caída libre, perocon las siguientes consideraciones:
Como el movimiento generado en el cuerpo por tiro vertical es en contra del sentido de la aceleración de la gravedad, el signo de “g” es (-).
El movimiento tiene una cierta velocidad inicial, que disminuye poco a poco hasta detenerse completamente, luego caerá de vuelta adquiriendo la misma velocidad con que fue lanzado.
El tiempo empleado en llegar al...