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MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE ACELERADO Introducción El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es un tema fundamental en el estudio del movimiento de una partícula, que cotidianamente observamos a nuestro alrededor. Para comprender este fenómeno, nos basamos en gran parte en la relación que existe entre tres parámetros que son la posición, la velocidad y la aceleración. Dicha relación puede tratarse tanto teóricamente como mediante el análisis de las variables posición-tiempo, velocidad-tiempo y aceleración-tiempo, las cuales se denominan gráficas de movimiento. Este prototipo está diseñado para demostrar y obtener datos experimentales entre los parámetros que se relacionan con el tiempo y se hallarán sus gráficas correspondientes en el espacio, las cuales representan el modelo experimental del movimiento estudiado. Para nuestra experimentación utilizaremos un carril elevado que asumirá el rol de un plano inclinado para que una partícula que se mueva por el carril hacia abajo adquiera cierta velocidad. Marco teórico
Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado es aquel que se realiza en una trayectoria recta y con aceleración constante, por lo tanto con cambio de velocidad en cada instante. Si la aceleración tiene el mismo sentido que la velocidad, este movimiento es llamado acelerado y si la aceleración es de sentido opuesto a la velocidad es llamado desacelerado o retardado. Los tres parámetros que definen todo tipo de movimiento son la posición, la velocidad y la aceleración. Estos parámetros en el caso más general, son conceptos vectoriales, sin embargo para el movimiento rectilíneo que se desarrolla en una dimensión, éstos pueden tratarse escalarmente ya que solo tienen componente en la dirección de un solo eje, que una vez establecido sirve como sistema de referencia para determinar el signo de su valor numérico.
La caída libre es un ejemplo de este tipo de movimiento, ya que la aceleración es constante e igual a la aceleración de la gravedad.
El movimiento de cualquier automóvil viajando en línea recta, ya sea al arrancar o al parar, es otro ejemplo de este tipo de movimiento, solo que en
este caso, la aceleración es desconocida y debe calcularse mediante la aplicación de la Dinámica.
Ecuaciones y gráficas del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Las ecuaciones de movimiento, para un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, se obtienen a partir de la aceleración, mediante la integración de las ecuaciones diferenciales de movimiento que son las siguientes.
Tomado las ecuaciones antes mencionadas podemos asumir que:
Cuando la posición y la velocidad inicial son cero, las tres ecuaciones fundamentales asumen la siguiente forma: