Movimiento rectilíneo uniforme
(MRU)
Un movimiento es rectilíneo cuando un objeto
describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es
constante en el tiempo, dado que su aceleración es
nula. Es indicado mediante el acrónimo MRU, aunque en algunos países es MRC, por movimiento
rectilíneo constante.
El MRU se caracteriza por:
·
Movimiento que se realiza sobre una línea recta.
·
Velocidad constante; implica magnitud y dirección constantes.
·
La magnitud de la velocidad recibe el nombre de celeridad o rapidez.
·
Aceleración nula.
Movimiento
El movimiento es un cambio de la posición
de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de referencia.
El estudio del movimiento se puede
realizar a través de la cinemática o a través de la dinámica. En función de la
elección del sistema de referencia quedarán definidas las ecuaciones del
movimiento, ecuaciones que determinarán la posición, la velocidad y la
aceleración del cuerpo en cada instante de tiempo. Todo movimiento puede
representarse y estudiarse mediante gráficas. Las más habituales son las que
representan el espacio, la velocidad o la aceleración en función del tiempo.
Desplazamiento
El desplazamiento es
el vector que define la
posición de un punto o partícula
en relación a un origen A con respecto a una posición B. El vector se extiende
desde el punto de referencia hasta la posición final. Cuando se habla del
desplazamiento en el espacio solo importa la posición inicial y la posición
final, ya que la trayectoria que se describe no es de importancia.
Trayectoria
Trayectoria es el lugar geométrico de
las posiciones sucesivas
por las que pasa un cuerpo en su movimiento. La trayectoria depende del sistema de referencia en el que se
describa el movimiento; es decir el punto de vista del observador.
En la mecánica clásica la trayectoria de un
cuerpo puntual siempre es una línea continua. Por el contrario, en la mecánica cuántica hay situaciones en las
que no es así. Por ejemplo, la posición de un electrón en
un orbital de un átomo es probabilística, por lo que la trayectoria
corresponde más bien a un volumen.
Rapidez
La rapidez es
la relación entre la distancia recorrida y el tiempo empleado en completarla.
Su magnitud se designa como v. La celeridad es
una magnitud escalar de dimensión [L]/ [T]. La rapidez tiene la misma dimensión que la velocidad, pero no el carácter vectorial de esta. La celeridad instantánea
representa justamente el módulo de la velocidad instantánea. La
diferencia entre velocidad y rapidez es que la velocidad tiene un carácter
vectorial y la rapidez es una magnitud de carácter escalar.
Velocidad
La velocidad es
una magnitud física de carácter vectorial que expresa la distancia
recorrida de un objeto por unidad de tiempo. Se representa por 
o
.
En análisis dimensional sus dimensiones
son [L]/
[T].
Su unidad en el Sistema Internacional de Unidades es
el metro por segundo (símbolo m/s).
o
.
En análisis dimensional sus dimensiones
son [L]/
[T].
Su unidad en el Sistema Internacional de Unidades es
el metro por segundo (símbolo m/s).
En virtud de su carácter vectorial, para definir la
velocidad deben considerarse la dirección del desplazamiento y el módulo, el
cual se denomina celeridad o rapidez.
De igual forma que la velocidad es
el ritmo o tasa de cambio de la posición por
unidad de tiempo, la aceleración es
la tasa de cambio de la velocidad por unidad de tiempo.
Movimiento rectilíneo
uniformemente acelerado (MRUA)
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA),
también conocido como movimiento
rectilíneo uniformemente variado (MRUV), es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando
sometido a una aceleración constante.
Un ejemplo de este tipo de
movimiento es el de caída libre vertical,
en el cual la aceleración interviniente, y considerada constante, es la que
corresponde a la gravedad.
También puede definirse como
el movimiento que realiza una partícula que partiendo del reposo es acelerada
por una fuerza constante.
El movimiento rectilíneo
uniformemente acelerado (MRUA) es un caso particular del movimiento uniformemente acelerado (MUA).
Aceleración
La aceleración es una magnitud vectorial que nos indica la variación de velocidad por unidad de
tiempo. En el contexto de la mecánica vectorial newtoniana se
representa normalmente por 
o 
y su módulo por 
. Sus
dimensiones son ![Descripción: \scriptstyle [ L \cdot T^{-2} ]](file:///C:\Users\Leonel\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image006.png)
. Su unidad
en el Sistema Internacional es m/s2.
o y su módulo por . Sus
dimensiones son . Su unidad
en el Sistema Internacional es m/s2.
En la mecánica newtoniana,
para un cuerpo con masa constante, la aceleración del cuerpo es proporcional
a la fuerza que
actúa sobre el mismo (segunda ley de Newton):
Donde F es la fuerza resultante que
actúa sobre el cuerpo, m es
la masa del
cuerpo, y a es la
aceleración. La relación anterior es válida en cualquier sistema de referencia inercial.
Caída libre
Se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción
exclusiva de un campo gravitatorio. Esta definición formal
excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor o menor medida por la resistencia aerodinámica del aire, así como a cualquier
otra que tenga lugar en el seno de un fluido;
sin embargo, es frecuente también referirse coloquialmente a éstas como caídas
libres, aunque los efectos de la viscosidad del
medio no sean por lo general despreciables.
El concepto es aplicable también a objetos en
movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de
la gravedad, como un disparo vertical; o a
cualquier objeto (satélites naturales o artificiales, planetas,
etc.) en órbita alrededor de un cuerpo
celeste. Otros sucesos referidos también como caída libre lo
constituyen las trayectorias geodésicas en
el espacio-tiempo descritas en la teoría de
la relatividad general.
Ejemplos de caída libre deportiva los encontramos
en actividades basadas en dejarse caer una persona a través de la atmósfera sin sustentación alar ni de paracaídas durante
un cierto trayecto.
Tiro vertical
El tiro vertical es un movimiento sujeto a la aceleración
gravitacional, solo que ahora es la aceleración la que se opone al movimiento
inicial del objeto. El tiro vertical comprende subida y bajada de los cuerpos u
objetos.
Movimiento de proyectiles
Cuando un objeto es lanzado al aire, éste sufre una aceleración debida
al efecto del campo gravitacional. El movimiento más sencillo de éste tipo es
la caída libre; pero cuando un cuerpo, además de desplazarse
verticalmente, se desplaza horizontalmente, se dice que tiene
un movimiento de proyectil, también conocido como movimiento parabólico, que
es un caso más general de un cuerpo que se lanza libremente al campo
gravitacional, y se trata de un movimiento bidimensional.
Un objeto que se lanza al espacio sin fuerza de propulsión propia recibe
el nombre de proyectil. En éste movimiento, se desprecia el efecto de la
resistencia del aire; entonces, el único efecto que un proyectil sufre en su
movimiento es su peso, lo que le produce una aceleración constante
igual al valor de la gravedad.
La composición de un
movimiento uniforme y otro uniformemente acelerado resulta un movimiento cuya
trayectoria es una parábola.
Un MRU horizontal de velocidad vx constante.
Un MRUA vertical con
velocidad inicial voy hacia arriba.
Este movimiento está estudiado desde la antigüedad. Se recoge en los libros más antiguos de balística para aumentar la precisión en el tiro de un proyectil.
Denominamos proyectil a todo cuerpo que una vez lanzado se mueve solo bajo la aceleración de la gravedad.
Este movimiento está estudiado desde la antigüedad. Se recoge en los libros más antiguos de balística para aumentar la precisión en el tiro de un proyectil.
Denominamos proyectil a todo cuerpo que una vez lanzado se mueve solo bajo la aceleración de la gravedad.
