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2.4. Ejemplo de movimiento rectilíneo

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Aceleración)
(Posición instantánea)
Línea 20: Línea 20:
==Posición instantánea==
==Posición instantánea==
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Al ser el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, la posición en cada instante es
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<center><math>x(t) = x_0 + v_0 t + \frac{1}{2}\,\frac{k}{2}\,t^2</math></center>
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La velocidad inicial la sacamos de que también en el instante inicial se cumple la relación del enunciado, por lo que
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<center><math>x = x_0 + \sqrt{kx_0}t + \frac{kt^2}{4}</math></center>
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Podemos escribir esta ecuación en la forma un poco más compacta
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<center><math>x = \left(\sqrt{x0]+\frac{\sqrt{k}t}{2}\right)^2</math></center>
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[[Categoría:Problemas de cinemática del punto material (G.I.T.I.)]]
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Revisión de 15:56 3 oct 2010

1 Enunciado

Una partícula efectúa un movimiento rectilíneo tal que si x(t) es la posición a lo largo de la recta y v(t) la componente de la velocidad en dicha dirección, se cumple en todo instante

v = \sqrt{k x}
  1. Determine la aceleración en cada punto. ¿Qué tipo de movimiento efectúa la partícula?
  2. Si en t = 0 la partícula se encuentra en x = x0, ¿cuál es su posición en cualquier instante posterior?

2 Aceleración

La aceleración la obtenemos derivando la velocidad respecto al tiempo, lo cual se consigue aplicando la regla de la cadena,

a = \frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}t}=\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}x}\,\frac{\mathrm{d}x}{\mathrm{d}t}=\frac{k}{2\sqrt{kx}}\,\frac{\mathrm{d}x}{\mathrm{d}t}

pero la derivada de la posición respecto al tiempo es la propia velocidad, por lo que

a = \frac{k}{2\sqrt{kx}}\,v = \frac{k}{2\sqrt{kx}}\sqrt{kx} = \frac{k}{2}

La aceleración es por tanto constante y el movimiento es uniformemente acelerado.

3 Posición instantánea

Al ser el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, la posición en cada instante es

x(t) = x_0 + v_0 t + \frac{1}{2}\,\frac{k}{2}\,t^2

La velocidad inicial la sacamos de que también en el instante inicial se cumple la relación del enunciado, por lo que

x = x_0 + \sqrt{kx_0}t + \frac{kt^2}{4}

Podemos escribir esta ecuación en la forma un poco más compacta

No se pudo entender (Falta el ejecutable de <strong>texvc</strong>. Por favor, lea <em>math/README</em> para configurarlo.): x = \left(\sqrt{x0]+\frac{\sqrt{k}t}{2}\right)^2

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