miércoles, 10 de marzo de 2010

Moviemnto Rectilinio uniformemente acelerado

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), también conocido como movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquél en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una 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.

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) es un caso partícular del movimiento uniformemente acelerado (MUA).



Archivo:Grafico pva del MRUA.jpg




En mecánica clásica el movimiento uniformemente acelerado (MRUA) presenta tres características fundamentales:

  1. La aceleración y la fuerza resultante sobre la partícula son constantes.
  2. La velocidad varía linealmente respecto del tiempo.
  3. La posición varía según una relación cuadrática respecto del tiempo.

La figura muestra relaciones, respecto del tiempo, del desplazamiento (parábola), velocidad (recta con pendiente) y aceleración (constante, recta horizontal) en el caso concreto de la caída libre (con velocidad inicial nula).

El movimiento MRUA, como su propio nombre indica, tiene una aceleración constante, cuyas relaciones dinámicas y cinemática, respectivamente, son:

(1)  a(t) = a = \frac{F}{m} = \frac{d^2x}{dt^2}

La velocidad v para un instante t dado es:

(2a) v(t)=at+ v_0 \,

siendo v_0\, la velocidad inicial.

Finalmente la posición x en función del tiempo se expresa por:

(3)  x(t) = \frac {1}{2} a t^2  + v_0t + x_0

donde x_0\, es la posición inicial.

Además de las relaciones básicas anteriores, existe una ecuación que relaciona entre sí el desplazamiento y la rapidez del movil. Esta se obtiene despejando el tiempo de (2a) y substituyendo el resultado en (3):

(2b) v^2= 2 a (x - x_0) + v_0^2 \,




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