Movimiento constante en física: definición y descripción general
Definición de movimiento constante
El movimiento constante se refiere a cualquier tipo de movimiento cuando la distancia recorrida por el objeto es la misma para cada segundo o la velocidad del objeto cambia en la misma cantidad cada segundo.
Imagínese dando golpecitos con la mano sobre la mesa una vez cada medio segundo y cómo sonaría. Ahora piense en dar un paso cada medio segundo. Si da un paso metódicamente cada medio segundo, se está moviendo con una velocidad constante , un tipo de movimiento constante. Velocidad constante significa que te mueves a la misma distancia cada segundo, por lo que tu velocidad no aumenta en absoluto.
Ahora imagina dar golpecitos en la mesa una vez durante el primer segundo, dos veces durante el siguiente segundo, tres veces durante el tercer segundo, etc. Ahora piensa en dar un paso durante el primer segundo, dos pasos en el siguiente segundo y tres pasos durante el tercero. segundo, etc. Este proceso describe otro tipo de movimiento constante : la aceleración constante . En aceleración constante, su velocidad aumenta en la misma cantidad cada segundo. Entonces, si tiene 1 m / s (o metros por segundo) durante el primer segundo y 2 m / s durante el siguiente segundo (un aumento de 1 m / s), entonces debe viajar 3 m / s, 4 m / s, y 5 m / s durante el tercer, cuarto y quinto segundo, etc. Tu aceleración constante es 1 m / s / s (metros por segundo por segundo o metros por segundo al cuadrado).
Ejemplo: velocidad constante
Ahora analicemos un ejemplo de movimiento constante . Supongamos que conduce por la interestatal I-10 desde San Antonio hasta El Paso, Texas. La mayoría de los tramos de este camino son bastante planos y rectos. Alcanza una velocidad de crucero de 75 mph cuando decide activar su control de crucero. El sistema de control de crucero mantiene la velocidad del vehículo a 75 mph hasta que pisa los frenos o acelera. Mientras usa el control de crucero, se mueve a velocidad constante. Esta tabla ilustra la distancia recorrida durante un viaje de cuatro horas con el control de crucero.
| Hora | Distancia |
|---|---|
| 1 hora | 75 millas |
| 2 horas | 150 millas |
| 3 horas | 225 millas |
| 4 horas | 300 millas |
Según la tabla, viajó 75 millas por hora mientras estaba en control de crucero. Eso es un total de 300 millas para un viaje de cuatro horas en control de crucero. Este es un ejemplo de cómo se verían los datos de velocidad constante.
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Estas figuras ilustran la velocidad constante usando puntos. Cada punto muestra la ubicación del objeto para cada intervalo de un segundo. La figura A representa un objeto de movimiento lento ya que los puntos están más juntos. La Figura B representa un objeto que se mueve rápidamente ya que los puntos están más separados cada segundo. Tenga en cuenta que la distancia entre cada punto es la misma en cada figura. Por tanto, el objeto representado por el punto se mueve con rapidez constante en ambos casos. Estas figuras forman lo que llamamos un diagrama de movimiento .
El siguiente gráfico de posición versus tiempo ilustra la velocidad constante de una manera diferente. Durante cada segundo, el objeto se mueve a la misma distancia.
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Aceleración constante
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Este diagrama de movimiento muestra dos tipos de aceleración constante. La figura A muestra el objeto acelerándose, lo que se indica por la distancia entre los puntos que se hace más grande cada segundo, y la figura B muestra el objeto disminuyendo la velocidad, lo que se nota por la distancia entre los puntos que se hace más pequeña cada segundo. Aceleración constante significa que la velocidad del objeto aumenta o disminuye en la misma cantidad cada segundo, como se ilustra en esta tabla de tiempo y velocidad. En la tabla, la velocidad disminuye en 10 m / s cada segundo, lo que significa que la aceleración constante es -10 m / s / s. El gráfico muestra los datos de la tabla representados como velocidad frente al tiempo.
| Hora | Velocidad |
|---|---|
| 0 s | 30 m / s |
| 1 s | 20 m / s |
| 2 s | 10 m / s |
| 3 s | 0 m / s |
| 4 s | -10 m / s |
| 5 s | -20 m / s |
| 6 s | -30 m / s |
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El ejemplo más importante de aceleración constante es la aceleración debida a la gravedad de la Tierra. Todos los objetos cercanos a la superficie de la Tierra experimentan la misma aceleración constante debido a la gravedad, que es de aproximadamente 10 m / s / s. Eso significa que cualquier objeto que se caiga o arroje aumentará su velocidad en aproximadamente 10 m / s por cada segundo que caiga.
Ambos tipos de movimiento ocurren cuando te lanzas en paracaídas desde un avión. Tan pronto como salte del avión, caerá a una velocidad de aproximadamente 10 m / s por cada segundo de caída. Sin embargo, cuando la fuerza de la resistencia del aire es igual a su peso, alcanza lo que se llama velocidad terminal o velocidad terminal. Cuando alcanzas la velocidad terminal, ya no estás acelerando y caes con la misma velocidad hasta que despliegas tu paracaídas.
Resumen de la lección
En física, el movimiento constante se refiere a cualquier tipo de movimiento cuando la distancia recorrida por el objeto es la misma para cada segundo o la velocidad del objeto cambia en la misma cantidad cada segundo. Hay dos tipos importantes de movimiento constante : velocidad constante y aceleración constante . Velocidad constante significa que la velocidad no cambia en absoluto por cada segundo de movimiento. Nuestro ejemplo de conducir un automóvil con control de crucero ilustra una velocidad constante. Aceleración constantesignifica que la velocidad aumenta a la misma tasa constante por cada segundo de movimiento. Ilustramos esto con nuestro ejemplo de alguien que salta de un avión. En este ejemplo, hay una aceleración constante hasta que la persona alcanza la velocidad terminal. La velocidad terminal , o velocidad terminal , ocurre cuando la fuerza de la resistencia del aire es igual a su peso.