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Movimiento uniformemente variado. Leyes.


 

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MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO

Ver temas previos:

Movimiento uniformemente variado. Leyes.

Estudio cinemátlco

Podría ocurrir que el móvil en cuestión registrara las siguientes velocidades (fig. 12): al fin del primer minuto, 30 m/min; al fin del segundo. 40 m/min; al fin del tercero, 5O m/min; al fin del cuarto, 40 m/min; al fin del quinto, 30 m/min; y al fin del sexto, 20 m/min.

Figura12. La velocidad aumenta o disminuye cantidades iguales en tiempos iguales.

En este caso los incrementos (variaciones: aumentos o disminuciones) de velocidad son siempre iguales para cada unidad de tiempo; es decir, la aceleración es la misma. Esta variación ha sido aquí de 10 m/min. Consecuentemente, este movimiento se define así:

Movimiento uniformemente variado es el que tiene aquel móvil cuya velocidad aumenta o disminuye cantidades iguales en cada unidad de tiempo.

Figura 13. Movimiento uniformemente acelerado,

 

Movimiento uniformemente acelerado

Supongamos que viajamos en un vehículo cuyas variaciones de velocidad sean las siguientes:

a) En el primer minuto,

VA = 10 m/min;

b) En el segundo minuto,

VB = 20 m/min;

c) En el tercer minuto,

Vc = 30 m/min;

y así sucesivamente (fig. 13).

Aquí registramos un aumento constante de velocidad para cada unidad de tiempo: 10 m/min. Decimos que el móvil está dotado de movimiento uniformemente acelerado, que definimos así:

Movimiento uniformemente acelerado es el que tiene aquel móvil que en cada unidad de tiempo (hora, minuto, segundo) aumenta su velocidad en cantidades iguales.

Luego, en el movimiento uniformemente acelerado, la aceleración es positiva.

 

Movimiento uniformemente retardado

Sea el caso de un móvil cuyas velocidades sean:

a) En el punto A,

50m/min;

b) En el primer minuto,

45 m/min;

c) En el segundo minuto,

40m/min;

d) En el tercer minuto,

35m/min;

y así sucesivamente.

Podemos observar que su velocidad disminuye cantidades iguales (5 m/min) en tiempos iguales, o sea, cada minuto. Decimos, entonces, que el móvil posee movimiento rectilíneo uniformemente retardado, que definimos así:

Un móvil posee movimiento uniformemente retardado cuando su velocidad disminuye cantidades iguales en tiempos iguales.

Luego, en el movimiento uniformemente retardado, la aceleración es negativa.

Cálculo de la velocidad en el movimiento uniformemente variado

1) El movimiento es uniformemente acelerado; por lo tanto, es

A la velocidad V2 la llamamos vf, (velocidad final) y a la velocidad V1 la denominamos vi (velocidad inicial), por lo cual la expresión [1] quedará

vf = vi + at

2) El movimiento es uniformemente retardado, por lo cual es

 

Velocidad inicial

A la velocidad vi la denominamos velocidad inicial. Se entiende por tal la que posee el móvil en el momento de hacer su movimiento variado.

Supongamos la prueba del kilómetro lanzado o los sprint en las carreras de bicicletas, en las cuales, una vez alcanzado cierto punto de la trayectoria con determinada velocidad, se inicia el movimiento acelerado.

Una idea más gráfica la tenemos en el siguiente ejemplo: dos automóviles se colocan 300 m antes de la largada y marchan juntos hasta ese lugar, instante en que se les da salida y comienzan su movimiento acelerado. La velocidad que poseen en ese instante es la velocidad inicial.

Si esos vehículos, detenidos en el lugar de la largada, reciben orden de salida, su velocidad inicial será nula o cero.

Otro ejemplo es el caso de la frenada: cuando el conductor aplica los frenos al móvil, éste tiene una cierta velocidad, que es la velocidad inicial, después de lo cual comienza su movimiento retardado.

En el movimiento uniformemente retardado debe haber siempre velocidad inicial.

 

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