Post on 09-Jul-2020
APOYATE
Cinemática 3D: Movimiento Rectilíneo Uniforme
(MRU)
https://www.youtube.com/watch?v=_-P_YfrlzgA
EJEMPLO
Año: 2020 Guia N 2: Comprende, que el reposo o el movimiento rectilíneo uniforme, se
presentan cuando las fuerzas aplicadas sobre el sistema se anulan entre ellas.
(MRU, MRUA, caída libre)
Grado: Decimo
Área: Ciencias Naturales y Medio
Ambiente
Asignatura: Fisica
Docente (s): Jorge Jaramillo Ponce cel:3017967997
Movimiento rectilíneo uniforme
Entre todos los tipos de movimientos posibles destaca
por su importancia y sencillez el Movimiento Rectilíneo
Uniforme, abreviadamente MRU.
La trayectoria de un MRU es una línea recta y la
velocidad es constante.
En un movimiento rectilíneo uniforme la velocidad
media en cualquier intervalo de tiempo es siempre la
misma; además, coincide con la velocidad instantánea
para cualquier tiempo.
Puesto que la velocidad es constante, un objeto con
MRU siempre tardará el mismo tiempo en recorrer una
distancia determinada.
Un móvil se desplaza con movimiento rectilíneo uniforme
(MRU) si sigue una trayectoria rectilínea y su velocidad
es constante en todo momento.
Ecuación del MRU Como la velocidad media coincide con la velocidad
instantánea en cualquier instante y se mantiene
constante:
Esta ecuación nos da la distancia recorrida. A partir de
ella podemos deducir la ecuación de la posición en
función del tiempo.
Esta expresión constituye la ecuación del movimiento
rectilíneo uniforme y nos da la posición que ocupa el móvil en
cualquier instante. Si comenzamos a contar el tiempo cuando
el móvil se encuentra en la posición x0, es decir, t0=0,
resulta:
Gráficas del MRU
Es muy útil representar gráficamente el movimiento de un
cuerpo para visualizar con claridad las características.
Cambios de velocidad
Si analizamos los movimientos de un gimnasta en el
salto de potro, podemos observar que su velocidad va
cambiando:
— Cuando el gimnasta inicia la carrera, el módulo de
la velocidad aumenta.
— Cuando salta, la dirección de la velocidad cambia.
— Cuando el gimnasta cae a tierra, el módulo de la
velocidad disminuye.
Siempre que hay un cambio en la velocidad tiene
lugar una aceleración.
Aceleración
La rapidez con que tiene lugar el cambio de velocidad
puede ser mayor o menor. Pensemos, por ejemplo, en
un auto que sale de un semáforo muy deprisa y en
otro que lo hace despacio.
Así como la velocidad nos expresa la rapidez con que
cambia la posición, la magnitud que nos expresa la
rapidez con que cambia la velocidad se denomina
aceleración.
La aceleración de un móvil representa la rapidez
con que varía su velocidad.
Para calcular la aceleración de un móvil, dividimos la
variación de velocidad entre el intervalo de tiempo:
La unidad de aceleración en el Sistema Internacional es
el metro por segundo al cuadrado (m/s2). Una
aceleración de 1 m/s2 indica que el móvil varía su
velocidad en un metro por segundo cada segundo.
ACTIVIDADES
1. Un auto se mueve con M.R.U y recorre una distancia
de 300m en 30 segundos. Se puede asegurar que en el
quinto segundo el auto lleva una velocidad
a) 40m /seg. b) 10m /seg. c) 20m /seg. d) 8m /seg.
2. En momento previo a un fuerte aguacero, se observa el
destello de luz de una descarga eléctrica (Trueno),
pasado 9 segundos se escucha el estampido. ¿A qué
distancia en kilómetros cayo el rayo? La velocidad del
sonido es de 340 m/s
a) 3,06Km/h
b) 3,60Km/h
c) 6,03Km/h
d) 6,30Km/h
3. La grafica representa el desplazamiento de un auto en
línea recta en un determinado tiempo. El espacio
recorrido entre el quinto y séptimo segundo es:
a) 4m
b) 7m
c) 6m
d) 5m
4. La grafica representa el
desplazamiento de un auto
en línea recta en un
determinado tiempo.
Entre el segundo y cuarto
segundo el auto estuvo en:
a) Reposo b) movimiento
c) Velocidad contante d) Equilibrio
Responde 5 y 6, La gráfica muestra el cambio de posición de
dos partículas en un determinado tiempo.
5. De acuerdo a la gráfica las partículas A y B recorrieron
respectivamente.
a) 5m y 6m b) 3m y 6m c) 6m y 7m d) 4m y 5m
6. Cuál es la velocidad de la partícula B cuando alcanza a la
particula A.
a) 2,15m/s b) 1,25m/s c) 1,52m/s d) 2,51m/s
ACTIVIDADES
1. Un objeto se mueve con una aceleración constante de 5 m/s2. ¿Cuál de
los siguientes enunciados es verdadero?
a) El objeto se mueve 5 m cada segundo
b) La aceleración del objeto aumenta 5 m/s2 cada segundo
c) La aceleración del objeto disminuye 5 m/s2 cada segundo
d) La velocidad del objeto aumenta 5 m/s cada segundo
2. Un camión viaja al este con una mayor velocidad. ¿Cuál de las siguientes
es la dirección correcta de la aceleración del automóvil?
APOYATE Cinemática 3D: Aceleración
https://www.youtube.com/watch?v
=htGlherjPmQ
EJEMPLO
EJEMPLO MRUA
Ecuaciones del MRUA
Para poder efectuar cálculos con MRUA es necesario conocer las relaciones matemáticas que existen entre las
magnitudes velocidadtiempo y posicióntiempo.
Un móvil se desplaza con Movimiento
Rectilíneo Uniformemente Acelerado(MRUA)
si sigue una trayectoria rectilínea y su
aceleración es constante y no nula.
Movimiento rectilíneo uniformemente
acelerado
De entre todos los movimientos en los que
la velocidad varía, o movimientos
acelerados, tienen especial interés
aquellos en los que la velocidad cambia con
regularidad. Se trata de movimientos
uniformemente acelerados.
EJEMPLO
Gráficas del MRUA
Veamos ahora qué forma presentan las gráficas velocidadtiempo
y posición-tiempo en el MRUA. Para ello, representaremos
gráficamente el movimiento del ejemplo MRUA
En general, las representaciones gráficas posibles del MRUA son las siguientes:
Apoyate
Cinemática 3D: Movimiento
Rectilíneo Uniformemente
Variado (MRUV)
https://www.youtube.com/watch
?v=lLSE6Il99nw
Actividades
1. Un automóvil de carrera que se mueve hacia el oeste
comienza a desacelerar después de cruzar una línea de
llegada. ¿Cuál de las siguientes es la dirección correcta de
la aceleración del automóvil?
2. Un automóvil y un camión de envíos comienzan desde un
punto detenido y aceleran con la misma tasa. Sin embargo,
el automóvil acelera durante dos veces la cantidad de
tiempo que el camión. ¿Cuál es la rapidez final del
automóvil en comparación con el camión?
A. La misma
B. El doble
C. El cuádruple
D. La mitad
3. Un automóvil y un camión de envíos comienzan desde un
punto detenido y aceleran con la misma tasa. Sin embargo,
el automóvil acelera durante dos veces la cantidad de
tiempo que el camión. ¿Cuál es la distancia que recorrió el
automóvil en comparación con el camión?
A. La misma
B. El doble
C. El cuádruple
D. La mitad
La velocidad como una función de tiempo de un objeto en
movimiento se muestra en el gráfico que se encuentra a la
derecha. Utilice este gráfico para las preguntas 4 a 8
4. ¿Cuál es la aceleración del objeto entre los 2 seg y los
6seg?
A. 3 m/s2 B. 1 m/s2 C. 2 m/s2 D. 0 m/s2
5. ¿Cuál es la aceleración del objeto entre los 0 seg y los
2seg?
A. 0 m/s2 B. 2 m/s2 C. 1 m/s2 D. 3 m/s2
6. ¿Qué tan lejos del inicio se mueve un objeto en los
primeros 2 s?
A. 4 m B. 16 m C. 20 m D. 28 m
7. ¿Cuál es la magnitud de la aceleración del objeto
entre los 6 s y los 10 s?
A. 1 m/s2 B. 0 m/s2 C. 2 m/s2 D. 3 m/s2
8. ¿Qué tan lejos del inicio se mueve un objeto en los
primeros 6 s?
A. 4 m B. 16 m C. 20 m D. 28 m
EJEMPLO 1
El movimiento vertical de los cuerpos
Si dejamos caer un cuerpo este describe, por la acción de la gravedad, un movimiento
rectilíneo uniformemente acelerado, llamado caída libre, cuya aceleración constante es la
aceleración de la gravedad, g=9,8 m/s2.
Lo mismo sucede si el cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba o hacia abajo.
En el estudio de esta clase de movimientos se acostumbra a tomar un sistema de
referencia con origen en el suelo y formado por un eje de coordenadas cuyo sentido
positivo es el que se dirige hacia arriba.
Las ecuaciones de este movimiento para el sistema de referencia mencionado son las del
MRUA para una aceleración negativa,
a= -g =-9,8 m/s2.
Según el sentido de la velocidad inicial, podemos tener tres casos:
1. Un arquero que practica con un arco dispara una flecha de
forma recta hacia arriba dos veces. La primera vez la rapidez
inicial es V0 y la segunda vez aumenta la rapidez inicial a 4V0.
¿Cómo compararía la altura máxima en el segundo intento con
el primer intento?
A. Dos veces mayor B. Cuatro veces mayor C. Ocho veces mayor D. Dieciséis veces mayor
2. Dos pelotas de béisbol se arrojan desde el techo de una casa
con la misma rapidez inicial, una se arroja hacia arriba y la otra
hacia abajo. Compara la rapidez de las pelotas de béisbol antes
de que golpeen el piso.
A. La que se arroja hacia arriba se mueve más rápidamente
debido a que la velocidad inicial es hacia arriba
B. La que se arroja hacia abajo se mueve más rápidamente
debido a que la velocidad inicial es hacia abajo
C. Ambas se mueven con la misma velocidad
D. La que se arroja hacia arriba se mueve más rápidamente
debido a que tiene una mayor aceleración
3. Una pelota de tenis se deja caer desde el techo de un
edificio alto. Otra pelota de tenis se arroja hacia abajo
desde el mismo edificio. Puedo afirmar:
A. La primera pelota cae con una mayor aceleración
B. La segunda pelota cae con una mayor aceleración
C. Ambas caen con la misma aceleración debido a que
comenzaron desde la misma altura
D. Ambas caen con la misma aceleración debido a que están en
caída libre
4. Un paquete se arroja dos veces desde un globo de aire.
En el primer intento, la distancia entre el globo y la
superficie es H y en el segundo intento 4H. Compara el
tiempo que demora que un paquete alcance la superficie en
el segundo intento con el primer intento.
A. El tiempo en el segundo intento es cuatro veces mayor
B. El tiempo en el segundo intento es cuatro veces menor
C. El tiempo es igual en ambos intentos debido a que no
depende de la altura
D. El tiempo en el segundo intento es dos veces mayor
5. Un objeto deja de estar en reposo y cae en la ausencia
de resistencia de aire. ¿Cuál de los siguientes enunciados es
verdadero acerca de su movimiento?
A. Su aceleración es igual a cero
B. Su aceleración es constante
C. Su velocidad es constante
D. Su aceleración está aumentando
APOYATE:
Caída libre en el vacío -
Brian Cox
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