Movimiento Rectilineo

MOVIMIENTO RECTILÍNEO

1. INTRODUCCIÓN
La cinemática es la rama de la mecánica clásica que estudia las leyes del movimiento (cambios de posición) de los cuerpos, sin tomar en cuenta las causas que lo producen, limitándose esencialmente, al estudia de la trayectoria en función del tiempo. La aceleración es el ritmo con que cambia su rapidez (módulo de la velocidad). La rapidez y la aceleraciónson las dos principales cantidades que describen cómo cambia su posición en función del tiempo.
El movimiento rectilíneo es uno de los ejemplos más sencillos de movimiento, en el cual la trayectoria que describe el móvil es una línea recta.
En esta práctica se estudiará el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, sus características, ecuaciones y comportamiento de posición y velocidad deuna partícula respecto al tiempo, además de las representaciones gráficas de éstas últimas

2. OBJETIVOS
Al terminar la práctica, el alumno estará preparado para:
a) Describir y calcular la aceleración de un cuerpo en movimiento.
b) Interpretar la gráfica de velocidad contra tiempo.
c) Relacionar la pendiente de la gráfica de velocidad contra tiempo con la aceleración.
d) Relacionar elárea bajo la curva de velocidad contra tiempo con la distancia recorrida.

3. MARCO TEÓRICO
Movimiento Rectilíneo
Se denomina movimiento rectilíneo, aquél cuya trayectoria es una línea recta.
En la recta situamos un origen O, donde estará un observador que medirá la posición del móvil x en el instante t. Las posiciones serán positivas si el móvil está a la derecha del origen y negativas si está ala izquierda del origen.
La posición de un móvil se puede relacionar con el tiempo mediante una función x=f(t).
Supongamos ahora que en el tiempo t, el móvil se encuentra en posición x, más tarde, en el instante t' el móvil se encontrará en la posición x'. Decimos que móvil se ha desplazado Δx=x'-x en el intervalo de tiempo Δt=t'-t, medido desde el instante t al instante t'.
La velocidad esuna magnitud física de carácter vectorial que expresa la distancia recorrida por un objeto por unidad de tiempo. En virtud de su carácter vectorial, para definir la velocidad deben considerarse la dirección del desplazamiento y el módulo, el cual se denomina celeridad o rapidez.
De igual forma que la velocidad es el ritmo o tasa de cambio de la posición por unidad de tiempo, la aceleración es latasa de cambio de la velocidad por unidad de tiempo.
Movimiento Rectilíneo Uniforme
Un movimiento es rectilíneo uniforme cuando el cuerpo describe una trayectoria recta, y además su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula.
El movimiento rectilíneo uniforme se caracteriza por:
Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
Velocidad constante; implica magnitud ydirección constantes.
La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
Aceleración nula.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido auna aceleración constante.
Un ejemplo de este tipo de movimiento es el de caída libre vertical, en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que corresponde a la gravedad.
También puede definirse el movimiento como el que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada por una fuerza constante.
Para el caso del movimiento uniformemente acelerado, la ecuación de desplazamiento de unapartícula en función del tiempo viene dada por la siguiente ecuación:

La velocidad, como función del tiempo, viene dada por:

Y la velocidad como función del desplazamiento viene dada por:

De esas ecuaciones se puede observar que, en movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, el desplazamiento de una partícula en función de tiempo puede representarse gráficamente mediante una...