lunes, 5 de mayo de 2014

Movimiento Uniforme




Movimiento uniformemente acelerado en mecánica clásica

En mecánica clásica el movimiento de una partícula sometida a una fuerza constante resulta ser un movimiento uniformemente acelerado. En el caso más general la trayectoria de una partícula sometida a una fuerza constante resulta ser una parábola.
Para analizar la situación supondremos que se aplica una fuerza constante a una partícula que se mueve inicialmente con velocidad v_0 \,Sin pérdida de generalidad, podemos suponer que el movimiento se presenta en el plano XY sujeto a las ecuaciones:

\left \{
\begin{array}{llll}
\ddot{x}=0   & \mathrm{con} \quad x(0)=0 & \mathrm{y} \quad \dot{x}(0)=v_{0,x}t\\
\ddot{y}=a_y & \mathrm{con} \quad y(0)=0 & \mathrm{e} \quad \dot{y}(0)=v_{0,y}t
\end{array}
\right .
Integrando las ecuaciones diferenciales anteriores se tienen las siguientes velocidades y desplazamientos:

\left \{
\begin{array}{lll}
\dot{x}(t)=v_{0,x}      & \Rightarrow & x(t)=v_{0,x}t \\
\dot{y}(t)=v_{0,y}+a_0t & \Rightarrow & y(t)=v_{0,y}t + \cfrac{a_0 t^2}{2}
\end{array}
\right .
Para encontrar la ecuación de la trayectoria se despeja el tiempo de la expresión para la coordenadas \scriptstyle x(t) y se substituye \scriptstyle t(x) para obtener \scriptstyle y(t(x)):
 y(x) = \frac{v_{0,y}}{v_{0,x}} + \frac{a_0}{2v_{0,x}^2}x^2
resultado que representa la ecuación de una parábola.


 

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