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Lección 10

Ejemplo de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

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Ejemplo de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado:

Veremos en esta lección los siguientes ejemplos de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado:
 

  • Un cuerpo parte del reposo hacia la izquierda con aceleración constante. Al cabo de 5,00 segundos ha recorrido 125 metros en línea recta. Halle la velocidad del móvil en el instante t = 5,00 segundos.


Empezamos dibujando el diagrama de la situación en una recta, tomando como positivo el semieje X que va hacia la izquierda, que es la dirección del movimiento. Sabemos que este movimiento es rectilíneo uniformemente acelerado, pues su trayectoria es una línea recta y la aceleración del móvil es constante. Para hallar la velocidad del móvil en el instante t = 5,00 segundos, utilizamos la ecuación de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado que relaciona las tres variables: velocidad, posición y tiempo, pues tenemos la posición del móvil en el instante t = 5,00 segundos, que es x = 125 metros, la velocidad inicial del móvil, que es cero, pues éste parte del reposo, y la posición inicial del móvil, que es también cero según el diagrama que dibujamos al principio, así que es sólo cuestión de despejar la velocidad. Encontramos al final del procedimiento que la velocidad del móvil en el instante t = 5,00 segundos es v = 50,0 m/s en la misma dirección del movimiento, es decir hacia la izquierda. La velocidad nos queda con tres cifras significativas, al igual que los datos suministrados en el enunciado, según las reglas de incertidumbre y cifras significativas.
 

  • Halle la aceleración del móvil (magnitud y dirección):


Para hallar la aceleración del móvil usamos la definición de aceleración media, que en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado coincide con la aceleración instantánea, por ser ésta constante. Tomamos como velocidad final la velocidad del móvil a los 5,00 segundos, que hallamos ya en el ejemplo anterior, y sabemos que la velocidad inicial, en el instante t = 0, es cero. Tenemos entonces que la aceleración es (50,0 m/s) / (5,00 s) = (10,0 m/s2). Como esta aceleración es positiva, entonces el vector aceleración tiene la misma dirección de la velocidad, es decir, hacia la izquierda.
 

  • Halle la ecuación posición–tiempo para el movimiento del móvil, y bosqueje su gráfica.


Ya vimos en la lección anterior cuál es la ecuación posición–tiempo para el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Reemplazamos los datos posición inicial, velocidad inicial y aceleración para hallar la ecuación posición–tiempo de este movimiento descrito en el enunciado. Por último utilizamos el modelo de la gráfica posición–tiempo para graficar el movimiento de este móvil.
 

  • Describa el movimiento del móvil según la gráfica.


En este ejemplo se da una gráfica posición–tiempo. Vemos en ella una curva irregular que describimos por intervalos de tiempo, en cada uno de los cuales se presenta un tipo de movimiento.
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