Movimiento rectilíneo uniformemente variado M.R.U.V

Un movimiento es rectilíneo uniformemente variado, cuando la trayectoria del móvil es una línea recta y su rapidez varia la misma cantidad en cada unidad de tiempo.

En forma abreviada, el movimiento rectilíneo uniformemente variado se anota así (M.R.U.V.)

Se puede decir que a diferencia del movimiento rectilíneo uniforme que la distancia recorrida por cada intervalo de tiempo son iguales,  en el movimiento rectilíneo uniformemente variado las distancias recorridas son diferentes por intervalo de tiempo igual. Esto hace que la velocidad varíe en su módulo (rapidez) y la razón de esta variación de velocidad sobre tiempo es la aceleración. A causa de esta variación de  que sufre el móvil en cada instante, es esencial definir dos términos importantes, que son la velocidad media e instantánea.

Velocidad media

En muchos casos, cuando analizamos un movimiento rectilíneo variado entre dos puntos, no nos interesa conocer lo que ocurre a lo largo de la trayectoria, pues solamente tomamos en cuenta el inicio y final del movimiento, es decir, que consideramos el movimiento rectilíneo variado como un movimiento rectilíneo uniforme, por lo tanto, en el transcurso de toda la trayectoria, consideramos que la velocidad es constante. A esta velocidad que consideramos constante la llamamos velocidad media.

 Esta velocidad se calcula dividiendo la distancia recorrida por el tiempo empleado.

Velocidad instantánea

La velocidad instantánea se puede definir como aquella velocidad que se obtiene e un móvil en un intervalo de tiempo muy breve, es decir, aquella velocidad obtenida de un móvil en un instante determinado. Esta definición se ahondará mas en física superior, pero por ahora, con esta nos basta para entender el objetivo.

 

Tipos de Movimiento Rectilíneo Uniformemente variado

Como ya sabemos, el M.R.U.V es aquella que experimenta variaciones en la rapidez de un móvil, pero que  posee una dirección e intervalos de tiempos iguales, pero cabe a destacar que este se puede expresar de dos maneras, uniformemente acelerado y uniformemente retardado.

Uniformemente acelerado: un movimiento es uniformemente acelerado cuando la rapidez de un móvil aumenta una cantidad constante  en cada unidad de tiempo siguiendo una trayectoria en línea recta. Como se puede observar en el ejemplo, cada automóvil representa la posición del móvil en cada unidad del tiempo, por lo tanto el móvil aumenta su velocidad en cada unidad de tiempo.

Uniformemente retardado: a diferencia de un movimiento uniformemente acelerado, la rapidez del móvil disminuye una cantidad constante en cada unidad de tiempo. Este dibujo representa un movimiento rectilíneo retardado, ya que la velocidad en cada auto disminuye  5m/seg

Como en cada auto representa un movimiento la posición del móvil en cada unidad de tiempo, significa que el móvil disminuye su velocidad en cada unidad de tiempo.

La aceleración

La aceleración de un objeto es una magnitud que indica cómo cambia la velocidad del objeto en una unidad de tiempo. Como la velocidad es una magnitud vectorial (es decir, que posee una dirección), la aceleración también lo es.

El origen de la aceleración como concepto proviene de los estudios de mecánica de Isaac Newton (fundador de la mecánica clásica), en los que se asegura que un objeto conservará su movimiento rectilíneo y uniforme (MRU) a menos que sobre él actúen fuerzas que conduzcan a una aceleración.

Estas fuerzas pueden producir aceleraciones que hagan que los objetos aumenten sus velocidades o las disminuyan. Es importante tener en cuenta que cuando se trabaja con vectores, es indispensable definir direcciones. Si, por ejemplo, definimos el este como la dirección positiva de movimiento, entonces una aceleración positiva siempre implica un aumento de velocidad. Sin embargo, una aceleración negativa puede indicar una disminución de velocidad en la dirección este, o bien un aumento de en la dirección oeste.

Para realizar y entender su ecuación debemos saber que:

Para comprender mejor este tema, a continuación unos ejemplos

.Una pelota de billar se acelera cuando se la golpea con el taco. Conociendo la fuerza que le brinda el taco y la masa de la pelota, podemos obtener su aceleración.

.Si conocemos la velocidad de un tren justo antes de empezar a frenar y el tiempo que tarda en llegar a la velocidad cero, entonces podemos calcular su desaceleración (aceleración negativa).

.Un objeto se tira desde un balcón (entonces su velocidad es inicial es cero) y debido a la fuerza de la gravedad, caerá con una velocidad que irá aumentando hasta ser máxima en el piso. Si se conoce esta velocidad final y el tiempo que tarda en caer, podemos obtener la aceleración (que será la de la gravedad).

Unidades de aceleración

Las unidades de aceleración las obtenemos cuando dividimos las unidades de rapidez (módulo de velocidad) entre las unidades de tiempo de esta forma:

Cabe a destacar que si el resultado es positivo, la rapidez del móvil aumentará X m/s  en cada segundo transcurrido, y si es negativo, la rapidez del móvil disminuirá X m/s  cada segundo de tiempo transcurrido.