Movimiento Unidimensional con aceleración constante.

    

Es el movimiento en línea recta, con aceleración constante. También se conoce como movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

Supongamos una partícula cualquiera que se mueve a lo largo del eje x:



En el esquema aparece imagen del objeto en los tiempos t=0, t=1, t=2, t=3 segundos.

Observamos que cada segundo, la distancia que recorre va aumentando. Esto debido a que la velocidad también está aumentando. Al revisar detenidamente, vemos que cada segundo, la velocidad está aumentando en 3 m/s; así en t=0, la velocidad es 2m/s; un segundo después aumenta a 5m/s; otro segundo después aumenta a 8 m/s; el siguiente segundo aumenta a 11 m/s. Diremos entonces que el incremento de la velocidad es de 3 m/s cada segundo. A eso se le llama aceleración. Decimos entonces que la aceleración es de 3 m/s2.

En general vamos a definir las variables siguientes:



Si la aceleración es constante, entonces:

a=dvdt

adt=dv

Integrando en ambos lados:

0tadt=vovdv

pero la aceleración es constante:

a0tdt=vovdv

a*t0t=vvov

a(t-0)=v-vo

at=v-vo

vo+at=v

v=vo+at (ecuación 1)

También:

v=dxdt

vdt=dx

integrando en ambos lados de la ecuación

0tvdt=xoxdx

la aceleración es constante, pero no la velocidad, por lo tanto nada sale de la integral:

xoxdx=0tvdt

Utilizando la expresión de velocidad que encontramos anteriormente (v=vo+at)

xoxdx=0t(vo+at)dt

xoxdx=0tvodt+0tatdt

sacando las constantes que son la velocidad inicial y la aceleración:

xoxdx=vo0tdt+a0ttdt

xxox=vot0t +at220t

x-xo=vo(t-0)+12a(t2-02)

x-xo=vot+12at2

x=xo+vot+12at2 (ecuación 2)

Si hacemos lo mismo mezclando la definición de velocidad y aceleración, encontraríamos la tercera ecuación:

v2=vo2+2ax (ecuación 3)

Entonces las tres ecuaciones del movimiento uniformemente acelerado son:

x=xo+vot+12at2

v=vo+at

v2=vo2+2ax

Donde:

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Movimiento acelerado. Ejemplo 1       Click aquí  

Movimiento acelerado. Ejemplo 2       Click aquí  

Movimiento acelerado. Ejemplo 3       Click aquí  

Movimiento acelerado. Ejemplo 4       Click aquí  

Movimiento acelerado. Ejemplo 5       Click aquí  


G. 01   S.M.



Trabajo de Fin de Lexia
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