En muchas situaciones cotidianas la velocidad de un objeto cambia con el tiempo. Por ejemplo, un automóvil aumenta su velocidad cuando arranca, disminuye su velocidad cuando frena y una piedra aumenta su velocidad mientras cae.
El movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) es un movimiento en línea recta en el cual la aceleración permanece constante.
La aceleración indica cuánto cambia la velocidad de un móvil por unidad de tiempo. Se calcula mediante:
Donde:
En el Sistema Internacional la aceleración se mide en metros por segundo al cuadrado (m/s2). También puede expresarse en otras unidades, por ejemplo centímetros por segundo al cuadrado (cm/s2).
Por ejemplo, si un automóvil pasa de 10 m/s a 20 m/s en 5 s:
Esto significa que cada segundo su velocidad aumenta en 2 m/s.
La aceleración también puede ser negativa. Por ejemplo, si elegimos como positivo el sentido en el que se mueve un automóvil, cuando este frena la aceleración tendrá signo negativo.
Si conocemos la velocidad inicial, la aceleración y el tiempo transcurrido, podemos calcular la velocidad mediante:
Esta expresión permite calcular cómo cambia la velocidad de un móvil cuando su aceleración es constante.
Cuando un móvil posee aceleración, su velocidad cambia con el tiempo. Para calcular el desplazamiento realizado utilizamos:
Donde:
El desplazamiento puede ser positivo o negativo dependiendo del sentido que se haya elegido como positivo para estudiar el movimiento.
Un automóvil parte del reposo y acelera uniformemente a 4 m/s2 durante 5 s. ¿Qué velocidad alcanza al finalizar ese tiempo?
Un automóvil se desplaza a una velocidad de 30 m/s. El conductor aplica los frenos, provocando una aceleración de -5 m/s2. Calcular el tiempo que tarda en detenerse completamente.
Un móvil posee una velocidad inicial de 10 m/s y luego de 5 s se desplaza con una velocidad de 30 m/s. Calcular la aceleración del móvil.
Un móvil se desplaza inicialmente con una velocidad de 10 m/s y posee una aceleración constante de 2 m/s2. Calcular el desplazamiento realizado durante 5 s.
Un móvil tiene una velocidad inicial de 20 m/s y luego de 8 s se desplaza con una velocidad de -20 m/s. Calcular su aceleración.
Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 15 m/s. Considerando una aceleración de la gravedad de -9,8 m/s2, ¿qué velocidad tendrá luego de 2 s?
Se deja caer una piedra desde el reposo. Considerando una aceleración de -9,8 m/s2, calcular la velocidad que tendrá y el desplazamiento realizado luego de 3 s.
Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad inicial de 19,6 m/s. Considerando una aceleración de -9,8 m/s2, calcular el tiempo que tarda en alcanzar la altura máxima y el desplazamiento realizado hasta ese instante.