Definición de movemento lineal non uniforme
O movemento lineal non uniforme é o movemento a aceleración constante. Noutras palabras, movemento lineal non uniforme = movemento coa amplificación da aceleración constante e a dirección da aceleración constante. A dirección da aceleración é constante = a dirección da velocidade é constante = a dirección do desprazamento é constante = a dirección do movemento é constante = o obxecto móvese en liña recta. A magnitude da aceleración constante significa que a magnitude da velocidade ou rapidez aumenta regularmente.
Primeiro exemplo:
Un obxecto está inicialmente en repouso. Un segundo despois, o obxecto móvese a unha velocidade de 2 m/s. Dous segundos despois, o obxecto móvese a unha velocidade de 4 m/s. Tres segundos despois, o obxecto móvese a unha velocidade de 6 m/s. Catro segundos despois, o obxecto móvese a unha velocidade de 8 m/s. E así sucesivamente...
Cada segundo, a velocidade do obxecto aumenta en 2 m/s. O obxecto experimenta unha aceleración constante de 2 m/s por segundo ou 2 m/s por segundo ou 2 m/ s².
O segundo exemplo:
Un obxecto móvese inicialmente a unha velocidade de 10 m/s. Un segundo despois.
A velocidade diminúe a 9 m/s. Dous segundos despois, a velocidade diminúe a 8 m/s. Tres segundos despois, a velocidade diminúe a 7 m/s. Catro segundos despois, a velocidade diminúe a 6 m/s. E así sucesivamente... Cada segundo, a velocidade do obxecto diminúe en 1 m/s. O obxecto ten unha desaceleración constante de 1 m/s por segundo ou 1 m/s por segundo ou 1 m/ s².
Ecuación do movemento lineal non uniforme
A miúdo úsanse tres fórmulas de ecuación:
v t = v o + en
d = v o t + 1⁄2 en 2
v t² = v o² + 2 ad
v o = velocidade inicial (metros/segundo), v t = velocidade final (metros/segundo), a = aceleración (metros/segundo ao cadrado), t = intervalo de tempo (segundos), d = distancia (metros).
Problema de exemplo 1:
Unha partícula, inicialmente en repouso, experimenta despois unha aceleración constante de 2 m/s² durante 10 segundos. Calcula a velocidade final da partícula.
Solución:
Sen ecuación:
Aceleración (a) = 2 m/s² significa que a velocidade (v) aumenta en 2 m/s cada segundo. Despois de 2 segundos, v = 4 m/s. Despois de 10 segundos, v = 20 m/s.
Usando a ecuación:
Coñecido: v o = 0 m/s (partícula en repouso), a = 2 m/s² , t = 10 s
Buscase: v t
v t = v o + at = 0 + (2)(10) = 20 m/s
Problema de exemplo 2:
Un coche móvese por unha pista recta a unha velocidade de 60 km/h. Debido a que hai un obstáculo, o condutor frea, polo que o coche ten unha desaceleración de 10 m/s2. Que distancia percorre aínda o coche ata que se detén despois de frear?
Coñecido:
v o = 60 km/h = 60 (1000 m)/3600 s = 17 m/s
v t = 0 m/s (o coche para)
2a = – 10 m/s
Buscada: distancia (d)
Solución:
v t² = v o² + 2 ad
(0) 2 = (17) 2 + 2(-10) d
0 = 289 – 20 días
289 = 20 días
d = 289 : 20 = 14.45 metros
Problema de exemplo 3:
O gráfico seguinte é un gráfico de movemento lineal non uniforme, v representa a velocidade e t indica o tempo. A magnitude da aceleración dos obxectos baseada no gráfico é...
Problema de exemplo 4:
O movemento dun coche produce unha gráfica de velocidade (v) fronte ao tempo (t) como se mostra na figura do lado. Se a área baixo a gráfica (área sombreada) é de 48 m, entón a aceleración do coche é...
Área sombreada = distancia total = 48 metros
v o = 8 m/s, v t = 16 m/s, t = 1 m/s
v t = v o + en
16 = 8 + a (1)
a = 16 – 8
a = 8 m/ s²
or
Preguntas e respostas conceptuais sobre o movemento lineal non uniforme
- Que é o movemento lineal non uniforme?
O movemento lineal non uniforme refírese ao movemento dun obxecto ao longo dunha liña recta cunha velocidade ou velocidade cambiante.
- Como se representa o movemento lineal non uniforme nunha gráfica de distancia-tempo?
O movemento lineal non uniforme represéntase mediante unha liña curva nunha gráfica de distancia-tempo.
- Que papel xoga a aceleración no movemento lineal non uniforme?
A aceleración é un factor clave no movemento lineal non uniforme. É a taxa á que a velocidade cambia co tempo.
- Como se pode identificar un movemento lineal non uniforme nunha gráfica de velocidade-tempo?
O movemento lineal non uniforme represéntase mediante unha liña non horizontal (crecente ou decrecente) nun gráfico de velocidade-tempo, o que indica que a velocidade cambia co tempo.
- Cal é a unidade de aceleración no Sistema Internacional de Unidades (SI)?
A unidade de aceleración no sistema SI son metros por segundo ao cadrado (m/s²).
- Cal é a fórmula para o desprazamento nun movemento lineal non uniforme, dados a velocidade inicial, a aceleración e o tempo?
A fórmula é s = ut + ½at², onde s é o desprazamento, u é a velocidade inicial, a é a aceleración e t é o tempo.
- Pode o desprazamento 's' ser negativo nun movemento lineal non uniforme?
Si, o desprazamento 's' pode ser negativo no movemento lineal non uniforme. Isto indicaría movemento na dirección oposta á dirección positiva escollida.
- É posible que un obxecto en movemento lineal non uniforme se deteña?
Si, un obxecto en movemento lineal non uniforme pode deterse se a súa aceleración actúa en dirección oposta á do movemento e diminúe considerablemente a velocidade do obxecto a cero.
- Cal é a fórmula para a velocidade final nun movemento lineal non uniforme, dados a velocidade inicial, a aceleración e o tempo?
A fórmula é v = u + at, onde v é a velocidade final, u é a velocidade inicial, a é a aceleración e t é o tempo.
- Como se aplica o concepto de tirón ao movemento lineal non uniforme?
O tirón é a taxa de cambio da aceleración. Nun movemento lineal non uniforme, se a aceleración non é constante e cambia co tempo, entón hai un tirón.
