La velocidad media o velocidad promedio informa sobre la velocidad en un intervalo de tiempo dado. Se calcula dividiendo el desplazamiento (Δr) por el tiempo (Δt) empleado en efectuarlo:
V = Δr/Δt
Si consideramos la coordenada intrínseca, esto es la longitud recorrida sobre la trayectoria, la expresión anterior se escribe en la forma:
V = Δs/Δt
1.2 VELOCIDAD INSTANTANEA
Permite conocer la velocidad de un móvil que se desplaza sobre una trayectoria, cuando el lapso de tiempo es infinitamente pequeño, siendo entonces el espacio recorrido también muy pequeño, representando un punto de la trayectoria.
En forma vectorial, la velocidad es la derivada del vector de posición respecto del tiempo:
donde es un versor (vector de módulo unidad) de dirección tangente a la trayectoria de cuerpo en cuestión y es el vector posición, ya que en el límite los diferenciales de espacio recorrido y posición coinciden.
1.3 RAPIDEZ Y VELOCIDAD
Rapidez y velocidad son dos magnitudes cinemáticas que suelen confundirse con frecuencia.
La rapidez es una magnitud escalar que relaciona la distancia recorrida con el tiempo.
La velocidad es una magnitud vectorial que relaciona el cambio de posición (o desplazamiento) con el tiempo.
Unidades:
Tanto la rapidez como la velocidad se calculan dividiendo una longitud entre un tiempo, sus unidades también serán el cociente entre unidades de longitud y unidades de tiempo. Por ejemplo:
•m/s
•cm/año
•km/h
En el Sistema Internacional, la unidad para la rapidez media es el m/s (metro por segundo).
1.4 ACELERACIÓN
La aceleración es una magnitud vectorial que nos indica el ritmo o tasa de cambio de la velocidad de un móvil por unidad de tiempo. En otras palabras, cuánta rapidez adquiere un objeto durante el transcurso de su movimiento, según una cantidad definida de tiempo.
Aceleración negativa : Es cuando el objeto va más despacio y pierde su velocidad.
Aceleración positiva : Es cuando el objeto va aumentando su velocidad.
→
a = Cambio de la velocidad/tiempo empleado
→ → → →
a = Vf - Vo/tiemp o = ΔV/Δt
1.5 MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME
Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.
El MRU (movimiento rectilíneo uniforme) 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.
La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad (celeridad o rapidez) por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la celeridad o módulo de la velocidad sea constante.
La celeridad puede ser nula (reposo), positiva o negativa. Por lo tanto el movimiento puede considerarse en dos sentidos; una celeridad negativa representa un movimiento en dirección contraria al sentido que convencionalmente hayamos adoptado como positivo.
De acuerdo con la Primera Ley de Newton, toda partícula permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme cuando no hay una fuerza neta que actúe sobre el cuerpo. Esta es una situación ideal, ya que siempre existen fuerzas que tienden a alterar el movimiento de las partículas, por lo que en el movimiento rectilíneo uniforme es difícil encontrar la fuerza amplificada.
Sabemos que la velocidad V es constante; esto significa que no existe aceleración.
La posición X en cualquier t instante viene dada por:
X = Xo + Vt
donde Xo es la posición inicial y v es la velocidad costante.
' Derivación de las ecuaciones de movimiento '
Para el cálculo del espacio recorrido, sabiendo que la velocidad es constante y de acuerdo con la definición de velocidad, tenemos:
V = dx/dt
separando variables,
dx = V * dt
integrando,
ʃ dx = ʃ V dt
y realizando la integral,
X = Xo + vt
Donde Xo es la constante de integración, que corresponde a la posición del móvil para t =0. Si en el instante t = 0, el móvil esta en el origen de coordenadas, entonces Xo = 0. Esta ecuación determina la posición de la partícula en movimiento en función del tiempo.
1.6 MOVIMIENTO UNIFORMEMENTE ACELERADO
El movimiento uniformemente acelerado se refiere a un móvil que no sufre variaciones en su desplazamiento y acelera al mismo ritmo. Esto puede contradesirse con la acepción de aceleración uniforme; definamos inicialmente este concepto :
Grafica de velocidad uniforme
Todo desplazamiento se expresa como un vector
V = velicidad promedio
s= distancia
delta(s)= variacion de la distancia
delta(t)= variacion en el tiempo
v=vector desplazamiento/ tiempo transcurrido
Un movimiento uniformemente acelerado en el contexto de la mecánica, el movimiento de aceleración nos expresa un cambio constante, es decir con los mismos valores d del intervalo de la variación de la velocidad con respecto a la variación del tiempo ; existen un conjunto de ecuaciones que engloban todas las definiciones de aceleración y velocidad.
En este tipo de movimiento sobre la partícula u objeto actúa una fuerza que puede ser externa o interna.
En este movimiento la velocidad es variable, nunca permanece constante; lo que si es constante es la aceleración.
Entenderemos como aceleración la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Pudiendo ser este cambio en la magnitud, en la dirección o en ambos.
Velocidad inicial Vo (m/s)
Velocidad final Vf (m/s)
Aceleración a (m/s2)
Tiempo t (s)
Distancia d (m)
FORMULAS:
Vf= Vo + at
Vf2= Vo2 + 2at
d= Vo*t + 1/2 a*t2
