GRADO:10° MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO

MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE  ACELERADO......GRADO:10º

LEER, ANALIZAR Y RESOLVER EL TALLER QUE ESTA AL FINAL

En física, el movimiento uniformemente acelerado (MUA) es aquel movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo permanece constante (en magnitud y dirección) en el transcurso del tiempo.

1.   El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en el que la trayectoria es rectilínea, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial tienen la misma dirección.

2.   El movimiento parabólico, en el que la trayectoria descrita es una parábola, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial no tienen la misma dirección.

En el movimiento circular uniforme, la aceleración tan solo es constante en módulo, pero no lo es en dirección, por ser cada instante perpendicular a la velocidad, estando dirigida hacia el centro de la trayectoria circular (aceleración centrípeta).Por ello, no puede En física, el movimiento uniformemente acelerado (MUA) es aquel movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo permanece constante (en magnitud y dirección) en el transcurso del tiempo.

1. El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en el que la trayectoria es rectilínea, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial tienen la misma dirección.

2. El movimiento parabólico, en el que la trayectoria descrita es una parábola, que se presenta cuando la aceleración y la velocidad inicial no tienen la misma dirección.

En el movimiento circular uniforme, la aceleración tan solo es constante en módulo, pero no lo es en dirección, por ser cada instante perpendicular a la velocidad, estando dirigida hacia el centro de la trayectoria circular (aceleración centrípeta).Por ello, no puede considerársele un movimiento uniformemente acelerado, a menos que nos refiramos a su aceleración angular.

ACELERACIÓN.

Es el cambio (Δ) de velocidad que experimenta el movimiento de un cuerpo. Su fórmula se representa como: 

Un movimiento uniformemente acelerado, a menos que nos refiramos a su aceleración angular.

ACELERACIÓN.

Es el cambio (Δ) de velocidad que experimenta el movimiento de un cuerpo. Su fórmula se representa como:

Al mencionar un cambio o incremento, se debe de identificar un estado inicial y otro final, es decir, que 

ΔV = V_f - V_o (el cambio de velocidad es la diferencia entre la velocidad final e inicial). Reemplazando este valor se obtiene:

FORMULAS DEL MOVIMIENTO  UNIFORMEMENTE ACELERADO (MUA)

a = aceleración

V_f = velocidad final

V_o = velocidad inicial

t = tiempo

x = espacio recorrido

GRÁFICAS DEL MOVIMIENTO

El movimiento de una partícula puede ser registrado y analizado con mayor comprensión por medio de una gráfica que ilustre el comportamiento de las magnitudes que intervienen. Para ello, los valores de los registros son indicados en un plano cartesiano, en el cual dos magnitudes distintas se indican en cada uno de los ejes "x" y "y". Cuando una de estas magnitudes es el tiempo, ésta se la indica siempre en el eje horizontal positivo y la otra magnitud restante en el eje vertical.

ESPACIO Vs TIEMPO

Movimiento Uniformemente Continuo (MUC).

La partícula avanza una distancia constante a medida que pasa el tiempo, ya que ésta posee una velocidad uniforme. La gráfica siempre es una recta lineal con inclinación. La pendiente de la recta representa la velocidad de la partícula:

Movimiento Variado.

La partícula tiene movimientos en que avanza, se regresa y se queda quieta según pasa el tiempo, es decir, su gráfica NO es continua de una sola forma, sino que corresponde a un conjunto de pequeños intervalos de movimientos unidos, unos detrás de otros.

NOTA: Aprende más sobre el análisis de gráficos de Distancia Vs Tiempo

Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA).

La partícula incrementa su espacio de recorrido cada vez a medida que pasa el tiempo, debido a que tiene una determinada aceleración. Su gráfica es el brazo de una parábola de segundo grado.

CASO ESPECIAL

Si a la gráfica anterior del Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA), se le extraen sus correspondientes gráficas de Velocidad y la Aceleración, se obtiene que:

ACELERACIÓN GRAVITACIONAL

Todos los cuerpos que están cerca de la superficie terrestre, experimentan una aceleración vertical dirigida hacia abajo, debido al campo gravitacional del planeta. Esta aceleración se le llama: aceleración gravitacional o simplemente "gravedad".

La aceleración gravitacional se representa como "g" y su valor medio es:

 El valor de "g" NO es fijo o constante, ya que cambia levemente de un sitio a otro de la Tierra (debido a la latitud, longitud, altitud, etc.), por lo que se considera siempre su valor medio para ejercicios teóricos. En general, el mayor valor de "g" está en los polos y su valor mínimo en la Línea del Ecuador.

Para efectos prácticos se acostumbra también redondear el valor de g = 9.8 m/seg² por 10 m/seg².

Cuando los cuerpos se mueven hacia abajo debido a la aceleración gravitacional, al movimiento se le llama CAÍDA LIBRE. Todo cuerpo en caída libre recorre una distancia o espacio, el cual se le llama "altura (h)", debido a que su trayectoria es vertical.

Cuando un movimiento acelerado (MUA) se debe a la aceleración gravitacional "g", las fórmulas cinemáticas para la caída libre son las mismas; sólo que a = g y x = h, o sea:

SIGNO DE "g"

Cuando un objeto se lo impulsa hacia arriba con una velocidad inicial V_o, éste realiza un recorrido de subida y otro de bajada. El punto más alto del recorrido determina la altura (h) del movimiento. Se observa que:

• En la subida, el objeto partió con una velocidad inicial (V_o) y se desaceleró hasta frenar momentáneamente y quedarse quieto en el punto más alto, es decir, experimento una aceleración NEGATIVA.

• En la bajada, el objeto partió del reposo y se aceleró hasta llegar a alcanzar una velocidad final (V_f), es decir, experimentó una aceleración POSITIVA.

En este tipo de movimiento, la gravedad fue la causa de la desaceleración en la subida y la aceleración en la bajada, por lo que se considera el signo de "g" como:

• POSITIVO: g = +9.8 m/seg² cuando es en bajadas.

• NEGATIVO: g = -9.8 m/seg² cuando es en subidas.

Dependiendo del tipo de trayecto (subida o bajada) el signo "g" es (+) o (-), y se lo reemplaza internamente en su valor numérico cuando se usan las fórmulas del Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA). Por este motivo, y para evitar confusiones, no es recomendable indicar el signo (-) directamente en las fórmulas donde está la "g", es decir, no escribir "-g" sino (-9.8 m/seg²).

TALLER

REALIZA LOS SIGUIETES EJERCICIOS ( MUA)

1.     1.     Un automóvil que viaja a una velocidad constante de 120 km/h, demora 10 s en detenerse. Calcular:

a) ¿Qué espacio necesitó para detenerse?.

b) ¿Con qué velocidad chocaría a otro vehículo ubicado a 30 m del lugar donde aplicó los frenos?.

2.  Un ciclista que va a 30 km/h, aplica los frenos y logra detener la bicicleta en 4 segundos. Calcular:

a) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?.

b) ¿Qué espacio necesito para frenar?.

3.  Un avión, cuando toca pista, acciona todos los sistemas de frenado, que le generan una desaceleración de 20 m/s ², necesita 100 metros para detenerse. Calcular:

a) ¿Con qué velocidad toca pista?.

b) ¿Qué tiempo demoró en detener el avión?.

4.  Un camión viene disminuyendo su velocidad en forma uniforme, de 100 km/h a 50 km/h. Si para esto tuvo que frenar durante 1.500 m. Calcular:

a) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?.

b) ¿Cuánto tiempo empleó para el frenado?.

 5.  La bala de un rifle, cuyo cañón mide 1,4 m, sale con una velocidad de 1.400 m/s. Calcular:

a) ¿Qué aceleración experimenta la bala?.

b) ¿Cuánto tarda en salir del rifle?.

6.  Un móvil que se desplaza con velocidad constante, aplica los frenos durante 25 s, y recorre una distancia de 400 m hasta detenerse. Determinar:

a) ¿Qué velocidad tenía el móvil antes de aplicar los frenos?.

b) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?.

7.  Un auto marcha a una velocidad de 90 km/h. El conductor aplica los frenos en el instante en que ve el pozo y reduce la velocidad hasta 1/5 de la inicial en los 4 s que tarda en llegar al pozo. Determinar a qué distancia del obstáculo el conductor aplico los frenos, suponiendo que la aceleración fue constante.

8.  Un automóvil parte del reposo con una aceleración constante de 3 m/s ², determinar:

a) ¿Qué velocidad tendrá a los 8 s de haber iniciado el movimiento?.

b) ¿Qué distancia habrá recorrido en ese lapso?.