Tipos de Movimiento: MRU, MRUA, MC, MCU, MCUA y Composición

Tipos de Movimiento en Física

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Un móvil realiza un MRU si recorre espacios iguales en tiempos iguales y su trayectoria es una línea recta. La ecuación del movimiento permite conocer la posición del cuerpo en cada instante y se deduce de la anterior expresión despejando e.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA)

Un móvil realiza un MRUA si su velocidad experimenta cambios iguales en tiempos iguales y su trayectoria es una recta.

Movimiento Circular (MC)

Se denominan MC los que tienen por trayectoria una circunferencia. Para su estudio, se sitúa el centro de la circunferencia en el origen del sistema de coordenadas. Siempre cumplen las siguientes características:

• El módulo del vector de posición r es igual en todo momento al radio R de la circunferencia: |r| = R
• El vector velocidad v es siempre perpendicular al vector de posición r
• El espacio recorrido por el móvil es un arco de circunferencia.

La velocidad del móvil se define mediante la velocidad angular media: W_n, que es el ángulo girado por el vector de posición en la unidad de tiempo. Se expresa en rad/s. Las magnitudes lineales de estos movimientos, desplazamientos y velocidad lineal, se obtienen multiplicando las respectivas magnitudes por el radio.

Movimiento Circular Uniforme (MCU)

Un MCU es uniforme si se efectúa con velocidad angular constante. En este caso, la velocidad angular media coincide con la instantánea. Despejando el ángulo en esta ecuación, se obtiene la ecuación del movimiento. Los MC se definen en muchas ocasiones mediante las siguientes magnitudes:

• El periodo (T) de un MCU es el tiempo que tarda el móvil en realizar una vuelta completa (2π radianes) y se mide en segundos.
• La frecuencia (f) de un MCU es el número de vueltas que da el móvil cada segundo. Se calcula mediante la inversa del periodo.

Movimiento Circular Uniformemente Acelerado (MCUA)

Cuando en un MC la velocidad angular experimenta cambios, se define una nueva magnitud: la aceleración angular media, como la variación de la velocidad angular por unidad de tiempo. Se expresa en rad/s². Un MC es MCUA si se efectúa con aceleración angular constante. Despejando w, se obtiene la ecuación que permite hallar la velocidad angular de un MCUA en cualquier instante. El espacio se obtiene por esta fórmula. Averiguas la velocidad lineal dividiendo la ecuación anterior entre el tiempo.

Composición de Movimientos

Si un objeto está sometido al mismo tiempo a dos o más movimientos, sus magnitudes cinemáticas r, v y a se obtienen sumando las magnitudes cinemáticas r, v y a de los distintos movimientos. Si un móvil está sujeto a dos movimientos, el cambio en su posición es independiente de que los movimientos actúen simultáneamente o sucesivamente.

Composición de Movimientos en la Misma Dirección

• Rectilíneos uniformes: Sea un objeto que experimenta simultáneamente un movimiento rectilíneo uniforme en la dirección del eje x de ecuación x = x₀ + v_xt, y un movimiento rectilíneo uniforme en la dirección del eje y de ecuación y = y₀ + v_yt. La composición de ambos movimientos es otro movimiento en el que la posición del objeto se calcula mediante una suma vectorial: r = x i + y j = (x₀ i + y₀ j) + (v_x i + v_y j) t. La velocidad resultante es constante: v = v_x i + v_y j. Su dirección, dada por el ángulo tg α = v_y / v_x. Ecuación del movimiento: y - y₀ = (v_y / v_x)(x - x₀). La composición de dos MRU perpendiculares es otro movimiento rectilíneo uniforme.