7 jun 2020

[A110] Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV)

COMIENZO DE LA CLASE: MRUV

En MRU cada artículo o video indicaba cuál era su predecesor y donde debíamos continuar. Para MRUV el artículo donde estamos funcionará como integrador o resumen de la clase, derivando hacia otras notas o videos. De esta manera puede ocurrir algún solapamiento de temas, pero explicados de manera diferente para facilitar su comprensión.

En MRU insistimos hasta el cansancio en que solo analizábamos un tramo del movimiento donde el móvil/partícula recorría un tramo recto con velocidad constante (velocidad crucero, piloto automático, etc.), pero no los tramos donde el móvil/partícula inicia un movimiento (arranca), termina un movimiento (frena hasta detenerse), o cambia de velocidad para realizar alguna maniobra (sobrepaso, etc.). Ahora bien, es frecuente que en la vida cotidiana se presenten situaciones prácticas donde el móvil/partícula cambia su velocidad con cierta relación, lo que nos permite definir un nuevo movimiento:

Una partícula o un objeto desarrolla un movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) si al desplazarse en línea recta en un sentido, su velocidad varía cantidades iguales en tiempos iguales.

En esta definición no utilizamos el concepto de aceleración porque todavía no lo definimos, luego de hacerlo podremos reconsiderar o complementar el concepto recién enunciado.
El MRUV es muy habitual y cotidiano: un micro que inicia su recorrido desde la terminal, el carreteo de un avión al despegar, una moto que detiene su marcha al observar la luz roja en el semáforo, y muchos otros.


Como se trata de un movimiento rectilíneo no hay cambio de dirección, por lo tanto la diferencia de vectores de velocidad se transforma en la diferencia entre los valores numéricos de las velocidades final e inicial (con el signo correspondiente al sistema de referencia adoptado). No obstante siempre debemos tener presente que la velocidad es una magnitud vectorial y que el signo asignado a ella indica la dirección y no se refiere a la magnitud.
En los videos cuyo enlace figura a continuación se analizan 2 casos de móviles que cumplen con la definición de MRUV, y paralelamente se van graficando la posición, velocidad y cambio de velocidad en función del tiempo.


En los 2 casos analizados la uniformidad de la variación de la velocidad permitió definir una nueva magnitud: la aceleración. Y junto con ella la unidad en que la mediremos.

              
                      



Unidad del SI: [m/seg2]


A medida que avanzábamos con los gráficos fuimos deduciendo las ecuaciones horarias, comenzando por la aceleración, luego la velocidad y finalmente la posición, obteniendo el siguiente “paquete” de fórmulas:

X = X0+V0.(t-t0)+½.a.(t-t0)2             Posición
            V = V0+a.(t-t0)                                   Velocidad
            a = constante                                      Aceleración


Con las ecuaciones horarias podemos resolver analíticamente cualquier ejercicio de MRUV, tal como ocurría en MRU. En realidad para MRUV tenemos 2 fórmulas propiamente dichas (la otra es una constante), y en MRU teníamos una sola fórmula. En los siguientes 4 videos se analizan distintos casos, se resuelven analíticamente, y finalmente se utiliza un simulador gráfico.


En otra instancia veremos como resolver de manera gráfica las problemáticas de móviles que se desplazan con MRUV, para lo cual primero analizaremos con más detalle los gráficos.


Siguen a continuación otros 3 videos para completar la práctica de ejercicios, ahora aplicando las ecuaciones horarias en sucesiones de movimientos y en movimientos verticales.


Finalmente, al agregar otro móvil, se presentan casos que se resuelven como problemas de encuentro, donde uno o los 2 vehículos se desplazan con MRUV.

Ampliar con:
[S616] Gráficos Encuentro MRUV

Fuentes:
Adaptación de Imagen1.

FIN DE LA CLASE MRUV

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