Fisica, m.r.u.v.

Introducción

La cinemática es la ciencia que estudia el movimiento de un cuerpo con respecto a un determinado sistema de referencia elegido por el observador. Se considera que un punto se encuentra en movimiento cuando cambia su posición en el espacio en función del sistema de referencia. Los distintos puntos del espacio que va ocupando un cuerpo en su movimiento determinan una curvadenominada trayectoria, un fenómeno observable. Ésta puede ser curvilínea o rectilínea. La variación de posición que experimenta un cuerpo entre dos puntos se llama desplazamiento; y sólo coincide con el recorrido (perímetro de la curva que va desde el primer punto hasta el segundo) cuando la trayectoria es lineal y no varía en el sentido. Teniendo en cuenta todos estos elementos el objetivo de lacinemática es predecir dónde se encontrará un cuerpo en determinado instante.
Los movimientos conocidos hasta el momento son:
• Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU): el cuerpo se desplaza con velocidad constante a lo largo de una trayectoria rectilínea. La palabra “uniforme” indica que el valor de la velocidad permanece constante en el tiempo, es decir, que en cualquier instante del intervalo detiempo será la misma. Considerando que la velocidad es una magnitud vectorial cuyo valor se obtiene del cálculo de ∆r/ ∆t (desplazamiento sobre intervalo de tiempo), si observamos el movimiento en un instante (∆t tiende a 0), decimos que se trata de la velocidad instantánea. En este movimiento existe una relación matemática que vincula posición y tiempo, de la cual resulta una ecuación horaria quepermite predecir la ubicación del cuerpo en cierto instante: X(t)= X0 + V.(t-t0)
Es decir, la posición será igual a la posición inicial del cuerpo más la velocidad por el intervalo de tiempo.
El gráfico de posición en función de tiempo constituye una recta que tiene por origen el origen de coordenadas, por lo cual se establece que las variables están relacionadas por una relaciónmatemática de proporcionalidad directa. Como la velocidad es constante, el gráfico de esta variable en función del tiempo, proporcionará una recta paralela al eje x, ya que la velocidad se mantiene igual en todo momento.

• Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV): en este movimiento interviene la aceleración, magnitud vectorial que permite calcular variaciones de velocidad. Laaceleración media se obtiene del cociente entre la variación de la velocidad y el intervalo de tiempo. Es instantánea cuando ∆t tiende a 0. El MRUV se caracteriza por una trayectoria rectilínea, pero la velocidad ya no es constante; no obstante, la aceleración con la que se produce la variación de velocidad del móvil es constante, por lo que se dice que es “uniformemente variado”.
La ecuación horariaempleada para medir la velocidad de acuerdo al tiempo es la siguiente: V(t)= V0 + a.(t-t0) (velocidad igual velocidad inicial más aceleración por intervalo de tiempo).
La ecuación de posición en función de tiempo es: X(t)= X0 + V0.(t-t0) + ½.a.(t-t0)2

Del gráfico de posición en función de tiempo ya no resulta una recta sino una parábola, una curva con concavidad positiva o negativa.Para encontrar la relación matemática que vincula a las variables, el gráfico debe representar una función, por lo cual se eleva al cuadrado el intervalo de tiempo para “linealizar” la parábola, es decir, transformarla en una recta. De esta forma observamos una relación lineal, pero no podemos hablar de proporcionalidad directa; se trata entonces de una función cuadrática.
El análisis de estaparábola brinda información sobre el movimiento: si la concavidad es positiva, entonces también lo será la aceleración; de lo contrario será negativa. Por otro lado, el signo de la pendiente indica el signo de la velocidad inicial. Además, si el símbolo de la aceleración y la velocidad inicial coincide (si ambos son positivos o negativos), se trata de un Movimiento Rectilíneo Uniformemente...