Es un segmento de recta orientado, que sirve para representar las magnitudes vectoriales.
ELEMENTOS DE UN VECTOR
Todo vector tiene los siguientes elementos:
1.-Módulo o Intensidad: Representa el valor de la cantidad física vectorial, está representado por la longitud del vector, tomado o medido a cierta escala.
2.-Dirección: Está representado por la recta que contiene al vector .se define como el ángulo que hace dicho vector con una o más rectas de referencia , según sea el caso en el plano o en el espacio.
3.- Sentido: Indica la orientación de un vector, gráficamente está dado por la cabeza de la flecha del vector.
4.-Punto de aplicación: Es el punto sobre el cual se supone actúa el vector.
Ejemplo:
Representar el Vector F cuya Dirección es 30° Y su módulo 10 Kg-f
Movimiento Rectilineo Uniforme(MRU)
Un movimiento es rectilíneo cuando el móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que suaceleración es nula. Nos referimos a él mediante el acrónimo MRU.
- 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.
Se obtiene apartir de la siguiente formula:
V= d/t
Donde:
v= Velocidad (m/s , ft/s)
d=Desplazamiento(m, ft)
t= Tiempo transcurrido(s)
INTERPRETACION GRAFICA DEL MRU
Un movimiento es rectilineo y uniforme cuando su velocidad es constante, por lo tanto no tiene aceleracion. Como la velocidad es constante en direccion y sentido ,la trayectoria es recta.La velocidad es constante en modulo o magnitud indica que recorre espacios iguales a tiempos iguales.
PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS
La distancia recorrida se calcula multiplicando la magnitud de la velocidad velocidad o rapidez por el tiempo transcurrido. Esta relación también es aplicable si la trayectoria no es rectilínea, con tal que la rapidez o módulo de la velocidad sea constante.
Por lo tanto el movimiento puede considerarse en dos sentidos; una velocidad 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 (M.R.U) es difícil encontrar la fuerza amplificada.
Ejemplo 1
Un automóvil se desplaza con una rapidez de 30 m por segundo, con movimiento rectilíneo uniforme. Calcule la distancia que recorrerá en 12 segundos.
Analicemos los datos que nos dan:
Apliquemos la fórmula conocida:
y reemplacemos con los datos conocidos:
Ejemplo 2
El automóvil de la figura se desplaza con movimiento rectilíneo uniforme ¿cuánto demorará en recorrer 258 kilómetros si se mueve con una rapidez de 86 kilómetros por hora?
Analicemos los datos que nos dan:
Apliquemos la fórmula conocida para calcular el tiempo:
y reemplacemos con los datos que tenemos:
Ejemplo 3
El corredor de la figura trota de un extremo a otro de la pista en línea recta 300 m en 2,5 min., luego se devuelve y trota 100 m hacia el punto de partida en otro minuto.
Preguntas: ¿Cuál es la rapidez promedio del atleta al recorrer ambas distancias? ¿Cuál es la rapidez media del atleta al recorrer los 400 metros?
Veamos los datos que tenemos:
Para el primer tramo:
Calculamos su rapidez:
Para el segundo tramo:
Calculamos su rapidez:
Rapidez promedio:
La rapidez promedio del atleta fue de 110 metros por minuto.
Veamos ahora cuál fue la velocidad media (vm)para recorrer los 400 metros:
La rapidez media del atleta fue de 114,29 metros por minuto
MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE ACELERADO (MRUA)
El movimiento rectilíneo uniformemente aceleradoes un tipo de movimiento frecuente en la naturaleza. Una bola que rueda por un plano inclinado o una piedra que cae en el vacío desde lo alto de un edificio son cuerpos que se mueven ganando velocidad con el tiempo de un modo aproximadamente uniforme; es decir, con una aceleración constante.
Este es el significado del movimiento uniformemente acelerado, el cual “en tiempos iguales, adquiere iguales incrementos de rapidez”.
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(rapidez), en la dirección o en ambos.
Las variables que entran en juego (con sus respectivas unidades de medida) al estudiar este tipo de movimiento son:
Velocidad inicial Vo (m/s)
Velocidad final Vf (m/s)
Aceleración a (m/s2)
Tiempo t (s)
Distancia d (m)
Para efectuar cálculos que permitan resolver problemas usaremos las siguientes fórmulas:
INTERPRETACIÓN GRÁFICA DEL MRUV
El movimiento rectilíneo uniforme acelerado se presenta cuando se efectúa cambios iguales de velocidad en intervalos de tiempo iguales,con lo que la aceleración se mantiene constaste.En un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado , la velocidad varia proporcionalmente al tiempo, por lo que la representacion grafica v-t es una recta. En este tipo de movimiento acelerado es constante , por lo que la grafica a-t es una recta paralela de tiempo.
Ejemplo
En dirección hacia el sur, un tren viaja inicialmente a 16m/s; si recibe una aceleración constante de 2 m/s2. ¿Qué tan lejos llegará al cabo de 20 s.? ¿Cuál será su velocidad final en el mismo tiempo?
Datos:
Conocemos tres de las cinco variables, entonces, apliquemos las fórmulas:
la distancia que recorrerá durante los 20 segundos:
Conozcamos ahora la velocidad final del tren, transcurridos los 20 segundos:
Respuestas:
Si nuestro tren, que viaja a 16 m/s, es acelerado a 2 m/s recorrerá 720 metros durante 20 segundos y alcanzará una velocidad de 56 m/s.
Ejemplo 2:
La velocidad de un automóvil es de 20 m/s y aumenta hasta 40 m/s en 4 s. Encontrar
su aceleración.
Datos Fórmula Sustitución Resultado
Vi = 20 m/s a= Vf- Vi/ t a= (40m/s - 20 m/s) / 4s a= 5 m/s
Vf = 40 m/s
t = 4 s
a = ?
