Aceleracion y velocidad instantanea

INTRODUCCIÓN
De conformidad con la mecánica newtoniana, una partícula no puede seguir una trayectoria curva a menos que sobre ella actúe una cierta aceleración, como consecuencia de la acción de una fuerza, ya que si ésta no existiese su movimiento sería rectilíneo. Asimismo, cuando una partícula en movimiento rectilíneo solo puede cambiar su celeridad bajo la acción de una aceleración en lamisma dirección de su velocidad (en el mismo sentido, si acelera; en sentido opuesto, si desacelera).
Algunos ejemplos del concepto de aceleración serían:
* La llamada aceleración de la gravedad en la Tierra es la aceleración que produce la fuerza gravitatoria terrestre; su valor en la superficie de la Tierra es, aproximadamente, de 9,8 m/s2. Esto quiere decir que si se dejara caer libremente unobjeto, aumentaría su velocidad de caída a razón de 9,8 m/s por cada segundo que pasara (siempre que omitamos la resistencia aerodinámica del aire). El objeto caería, por tanto, cada vez más rápido, respondiendo dicha velocidad a la ecuación:

* Una maniobra de frenada de un vehículo, que se correspondería con una aceleración de signo negativo, o desaceleración, al oponerse a la velocidadque ya tenía el vehículo. Si el vehículo adquiriese más velocidad, a dicho efecto se le llamaría aceleración y, en este caso, sería de signo positivo.

VELOCIDAD Y ACELERACIÓN INSTANTÁNEA
I. OBJETIVOS
Determinar experimental de la velocidad instantánea de un cuerpo que se mueve en una trayectoria rectilínea.
Determinar experimental de la aceleración instantánea de un cuerpo en unatrayectoria rectilínea.
Capacitar al estudiante en el uso de instrumentos de medición de tiempo de alta precisión.
Capacitar al estudiante en el uso del método de los mínimos cuadrados en la grafica de funciones lineales.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO
Definiciones importantes:
* VELOCIDAD:
La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidadde tiempo. Se la representa por o . Sus dimensiones son [L] / [T]. Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s.
En virtud de su carácter vectorial, para definir la velocidad deben considerarse la dirección del desplazamiento y el módulo, al cual se le denomina velocidad o rapidez.

* ACELERACIÓN:
La aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el ritmo o tasa de cambio de lavelocidad de un móvil por unidad de tiempo.
En el contexto de la mecánica vectorial newtoniana se representa normalmente por y su módulo por.
Sus dimensiones son [Longitud] / [Tiempo]2. Su unidad en el sistema internacional es el m/s2.
A. VELOCIDAD INSTANTÁNEA:
Permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria, cuando el lapso de tiempo es infinitamente pequeño,siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria.
Es la velocidad que tiene la partícula en un instante o en un punto de la trayectoria. Es un vector tangente a la trayectoria en un punto.
Matemáticamente es el límite cuanto tiende a cero de la aceleración así:

Cuando un cuerpo se encuentra en movimiento puede describir cualquier tipo detrayectoria, así como dicha trayectoria, las puede recorrer con diferentes velocidades. Sin embargo un caso particular seria el de la trayectoria descrita por el cuerpo sea una recta y la velocidad del cuerpo sea variable (ver figura 1)

Ta Tb

A ∆s B ….fig. 1

Si el cuerpo parte del punto A, al llegar al punto B utilizara un tiempo t=Tb-Ta , y habrá recorrido una longitud ∆s,por lo tanto la velocidad media del cuerpo entre los puntos A y B, estará definida por:

v=∆s∆t……………………….1

Si la velocidad del cuerpo tiene un valor constante, la velocidad media (V) en todo momento es también una constante; pero si la velocidad es variable tendremos “una velocidad” para cada punto de la trayectoria recorrida por el cuerpo. Se entiende que al determinar la velocidad en un...