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La Cinemática
Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)
Es el movimiento de un cuerpo a lo largo de una línea recta donde la velocidad es constante.
Fórmula:
x = x0 + v ⋅ t
x: posición final (m)
x0: posición inicial (m)
v: velocidad constante (m/s)
t: tiempo transcurrido (s)
-
La velocidad no cambia (es constante), ni en magnitud ni en dirección.
-
La aceleración es nula (a=0).
-
El objeto recorre distancias iguales en tiempos iguales.
Ejemplos:
Tren en marcha: Un tren que viaja en un tramo recto de vía a una velocidad constante (antes de frenar o acelerar).
Cinta transportadora: Una banda transportadora en un supermercado o fábrica moviéndose a una velocidad fija.
Luz: La luz viajando a través del espacio vacío (su velocidad es la constante más precisa del universo).
Aplicación en la vida diaria:
Un automóvil que se desplaza por una autopista recta y plana con el sistema de control de crucero activado.
Aplicación: Aunque el sistema hace microajustes para mantener la velocidad, a grandes rasgos, el movimiento se modela como MRU para calcular el tiempo que tardará el conductor en recorrer cierta distancia.
Cálculo: Si mantienes 100 km/h en una autopista recta, puedes estimar con precisión cuánto tardarás en recorrer los próximos 50 km.
Distancia=Velocidad⋅Tiempo
Estudio de los
movimientos sin tomar en cuenta las fuerzas que lo producen.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)
Es el movimiento de un cuerpo a lo largo de una línea recta con una aceleración constante (distinta de cero). También se le llama Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV).
Fórmulas
Velocidad en función del tiempo:
v = v0 + a ⋅ t
Posición en función del tiempo:
x = x0 + v0⋅ t + (1/2)a ⋅ t^2
Velocidad en función de la posición (Ecuación no temporal):
v^2 = v0^2 + 2 ⋅ a ⋅ (x − x0)
-
La aceleración es constante (a diferente de 0).
-
La velocidad varía uniformemente, aumentando o disminuyendo la misma cantidad en cada unidad de tiempo.
-
El objeto recorre distancias desiguales en tiempos iguales.
Ejemplos:
Vehículo al arrancar/frenar: Un automóvil que arranca desde el reposo o frena gradualmente en una carretera recta.
Ascensor: Un ascensor que comienza a subir o a bajar y está ganando o perdiendo velocidad de forma suave y constante.
Caída libre: Un objeto que cae (como una manzana o una pelota de béisbol) bajo la influencia de la gravedad, con una aceleración constante de aproximadamente 9.8 m/(s^2) (si se desprecia la resistencia del aire)
Aplicación en la vida diaria:
Un automóvil que arranca desde un semáforo en rojo y acelera uniformemente para alcanzar la velocidad de la vía.
Durante el arranque, el vehículo se mueve en línea recta y aumenta su velocidad a una tasa constante (aceleración constante y positiva).
La velocidad aumenta linealmente con el tiempo:
v = v0 + a ⋅ t
