lunes, 23 de marzo de 2020

4 ESO: Movimiento rectilíneo y uniforme.

Una vez que hemos estudiado las magnitudes del movimiento: posición, velocidad, aceleración e interpretación de las gráficas, ahora vamos a estudiar el movimiento rectilíneo.

En este caso vamos a estudiar el movimiento rectilíneo uniforme (MRU). Como su propio nombre indica es un movimiento cuya trayectoria es rectilínea y al ser uniforme se refiere que su velocidad es siempre la misma, es decir, su velocidad es constante en módulo (siempre tiene el mismo valor), dirección (siempre va en línea recta) y sentido (siempre va hacia delante o siempre va hacia atrás, no cambia su sentido). Como siempre lleva la misma velocidad, no acelera, así su aceleración es nula.

Conclusión: MRU, su trayectoria es rectilínea, velocidad constante y aceleración nula.

Ejemplo:


Este coche circula realizando una trayectoria lineal y su velocidad es constante, 8 metros cada segundo, es decir, v=8m/s.

Lo más interesante es estudiar este movimiento desde el punto de vista matemático. Estudiaremos sus gráficas y sus ecuaciones.

ESTUDIO DE LAS GRÁFICAS DEL MRU

En general, en Física, al estudiar el movimiento mediante gráficas, se relaciona siempre el tiempo (que se indica en el eje de abcisas, x) con el resto de magnitudes: posición o espacio, velocidad y aceleración (que se indican en el eje de ordenadas, y), así que vamos a estudiar los tres tipos de gráficas.

a. Gráfica espacio frente a tiempo en MRU. 
(Gráfica s/t) En Física, el espacio se representa por s. s/t se lee espacio frente a tiempo.



Si representamos en una gráfica estos datos, se obtiene:


Análisis de la gráfica s/t: 
- En el eje de abcisas se representa la magnitud tiempo, t y se indica entre paréntesis su unidad de medida.
- En el eje de ordenadas, se representa la posición o el espacio, s y se indica entre paréntesis su unidad de medida.
- Para t=0, su posición es s=1 m. En el instante inicial, el móvil no se encontraba en el origen de coordenadas.
- Al realizar la gráfica se obtiene una línea recta con pendiente ascendente (línea rosa).

b. Gráfica velocidad frente al tiempo en MRU.
Gráficas v/t
Análisis de la gráfica v/t: 
- En el eje de abcisas se representa la magnitud tiempo, t y se indica entre paréntesis su unidad de medida.
- En el eje de ordenadas, se representa la velocidad, v y se indica entre paréntesis su unidad de medida.
- Al realizar la gráfica se obtiene una línea recta horizontal, ya que la velocidad es constante, siempre tiene el mismo valor independiente del tiempo. En nuestro ejemplo, la velocidad siempre toma el valor 8 m/s, (línea roja).

c. Gráfica aceleración frente a tiempo en MRU.
Gráfica a/t.
En este movimiento MRU, no tiene interés esta gráfica, ya que hemos comentado que la aceleración es nula, pero no siempre va a ocurrir así, en otro tipo de movimiento.

Conclusión: En este tipo de movimiento, MRU, estudiamos dos tipos de gráficas: s/t   y    v/t.

Tarea

Ejercicio 1

Realiza la gráfica s/t ¿Se trata de un MRU?
Nota: el espacio o la posición, también se puede representar por x además de s.

Ejercicio 2

Ejercicio 3