Fundamentos de Cinemática: MRU, MRUV, Caída Libre y Tiro Vertical
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Física: Introducción a la Cinemática
Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)
Un cuerpo se mueve con movimiento rectilíneo uniforme (MRU) cuando su trayectoria es una recta y su velocidad permanece constante.
Ejemplo:
- 1h -------- 10km
- 2h -------- 20km
- 3h -------- 30km
La distancia aumenta de forma directamente proporcional al tiempo.
Velocidad (v): La velocidad es el cociente entre la distancia recorrida (d) y el tiempo empleado (t) en recorrerla. Se calcula como: v = d / t
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)
Un móvil se desplaza con movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) cuando su velocidad aumenta o disminuye de forma directamente proporcional al tiempo.
- Si la velocidad aumenta, el MRUV es acelerado.
- Si la velocidad disminuye, el MRUV es desacelerado (o retardado).
Aceleración (a): Se define como el cociente entre la variación o cambio de la velocidad (Δv) y el intervalo de tiempo (Δt) considerado. Se calcula como: a = Δv / Δt
- Velocidad Inicial (Vi): Es la velocidad con la que se inicia el movimiento en un intervalo de tiempo determinado.
- Velocidad Final (Vf): Es la velocidad con la que finaliza el movimiento en un intervalo de tiempo determinado.
Caída Libre
En el año 300 a.C., el filósofo griego Aristóteles propuso que al dejar caer simultáneamente dos cuerpos de diferente peso desde la misma altura, el más pesado llegaría primero al suelo. Esta idea prevaleció durante casi 2000 años.
En el año 1590, el físico italiano Galileo Galilei concluyó que, en ausencia de aire (en vacío), tanto un cuerpo pesado como uno liviano caerían de igual forma y llegarían al suelo simultáneamente al ser soltados desde la misma altura.
Galileo Galilei también demostró experimentalmente que todos los cuerpos caen con la misma aceleración, conocida como la aceleración de la gravedad (g), que en condiciones normales es aproximadamente 9.8 m/s2. Además, comprobó que el movimiento de caída libre es un MRUV acelerado, donde la gravedad se considera positiva.
Tiro Vertical
El movimiento de tiro vertical es opuesto al de caída libre. Los cuerpos son lanzados hacia arriba con una velocidad inicial (Vi) en un movimiento rectilíneo uniformemente desacelerado (MRUD). A medida que el cuerpo asciende, su velocidad disminuye hasta alcanzar su altura máxima, momento en el cual su velocidad final (Vf) es 0.
En este movimiento, la aceleración de la gravedad se considera negativa (-9.8 m/s2).