Movimiento rectilinio ufiforme

Mecánica

II

A partir de la experiencia cotidiana nos damos cuenta que el movimiento representa el cambio continuo en la posición de un objeto. La física estudia tres tipos de movimiento: traslacional, rotacional y vibratorio. Un auto que se mueve por una autopista experimenta un movimiento traslacional, el giro diario de la Tierra sobre su eje es un ejemplo de movimiento rotacional, y elmovimiento hacia adelante y hacia atrás de un péndulo es un ejemplo de movimiento vibratorio.

2.4.1 Movimiento rectilíneo uniforme.
Cuando un objeto experimenta un cambio constante de posición, decimos que está moviéndose o que se encuentra en movimiento. En muchos casos conviene describir el movimiento en términos cuantitativos. Sabemos, que tanto la distancia como el tiempo constituyen la basede los tres conceptos necesarios para describir el movimiento, a saber, rapidez, velocidad y aceleración. Rapidez: La propiedad más básica de un cuerpo en movimiento es la rapidez. En virtud de su movimiento, un cuerpo viaja cierta distancia en un tiempo dado. Un automóvil, por ejemplo, viaja muchos kilómetros por hora. La rapidez es simplemente la razón de la distancia recorrida entre el tiempoempleado en recorrerla; esto es:

De esta manera, si se conduce una distancia de 100 km en un tiempo de una hora, se dice que la rapidez a que se viaja es de 100 km por hora (100km/hr). En forma más precisa, se dice que ésta es la rapidez promedio, dado que por lo general la rapidez del auto varía algo durante el recorrido.

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Fisica I Donde la distancia d es la longitud real detrayectoria recorrida por el objeto y t es el intervalo de tiempo que tardó en hacerlo. En ocasiones se acostumbra escribir el intervalo ∆t = t2 – t1, como t. La longitud real de trayectoria o distancia recorrida por un objeto puede ser una línea recta o estar a lo largo de una trayectoria curva. La distancia es una cantidad escalar, como en el tiempo. De ahí que la rapidez promedio también lo sea. Porotra parte, es importante distinguir entre trayectoria (distancia) y desplazamiento, ya que trayectoria es la longitud real recorrida y es una cantidad escalar y desplazamiento es una cantidad vectorial y es la distancia en línea recta entre dos puntos más una dirección. Como se ve en la ecuación vista anteriormente, la rapidez promedio tiene unidades de longitud por tiempo. En las unidades ocialesdel Sistema Internacional, la unidad es el m/s y en el sistema inglés, �/s. Ejemplos: Un estudiante de bachillerato hace un recorrido en su bicicleta de montaña por una pista de 2.5 km en 3 min. ¿Cuál es su rapidez promedio en km/h y m/s? Datos: d = 2.5 km t= 3 min = 0.05 h vpromedio = 50 km/h vpromedio = 13.88 m/s Un montacargas operado manualmente mueve una carga en una empacadora de aguacate alo largo de 70 metros en 4.5 min. ¿Cuál es la rapidez promedio del montacargas en m/s y km/h? Datos: Fórmula: d = 70 m t = 4.5 min = 270 s 102 Solución: vpromedio = 0.26 m/s factor de conversión de km/h a m/s 0.277 vpromedio = 50 km/h (0.277) Fórmula: Solución:

Mecánica factor de conversión de m/s a km/h 3.6 vpromedio = 0.94 km/h

II

vpromedio = 0.26 m/s (3.6)

En el caso delmovimiento en línea recta, el cambio de posición de un objeto puede describirse por medio de su desplazamiento. El desplazamiento, un vector, es la distancia en línea recta entre dos puntos más una dirección. La velocidad promedio se dene como:

Normalmente se escribe como:

Parecidamente con la rapidez promedio, la velocidad promedio describe la rapidez temporal del cambio de posición, sólo que enuna dirección especíca. Por ejemplo, si el movimiento se realiza en la dirección x o y. Por otra parte, es importante saber que las unidades de la velocidad promedio son las mismas que las de la rapidez promedio. Asimismo, para el movimiento en línea recta en una dirección, la magnitud de la velocidad promedio es igual a la rapidez promedio, ya que la magnitud del desplazamiento es igual a la...