5.1 Gráficas en el MRUA
En el caso del MRUA también resulta interesante representar gráficamente la relación de
las magnitudes cinemáticas (posición, velocidad y aceleración) frente
al tiempo. Puedes simular movimientos con diferentes valores de posiciones y velocidades iniciales, así como aceleraciones positivas o negativas, dentro de los márgenes que permite el simulador. Observa las gráficas resultantes en cada caso para entender las características del movimiento.
Actividad de Lectura
Gráficas en el MRUA (I)
En la siguiente simulación puedes obtener las gráficas correspondientes a un movimiento uniformente acelerado con aceleración positiva (acelera) y negativa (frena) (pasas de uno a otro marcando la flecha). El movimiento de cada coche se representa en las gráficas del mismo color de su carrocería.
a) En el caso del primer coche, escribe las ecuaciones de su movimiento
b) Calcula, a partir de las ecuaciones de movimiento que has deducido, la velocidad y la posición del primer coche cuando han pasado 5 segundos. ¿Obtienes lo mismo que se obtiene a partir de la información de la gráfica?
c) Deja pasar el segundo coche y compara su movimiento con el del primer coche. Justifica tu respuesta aportando información sobre la posición, velocidad y aceleración de ambos a partir de las gráficas correspondientes.
d) Deja pasar el tiempo hasta que el cuarto coche
termine su movimiento y compara. ¿Qué información te aporta la pendiente de la
recta que observas en la gráfica de la velocidad frente al tiempo? ¿Cómo
ordenarías los cuatro coches en función de su potencia?
Actividad de Lectura
Gráficas en el MRUA (II)
Utilizando la misma simulación con aceleración negativa (frena) (pasas de uno a otro marcando la flecha). El movimiento de cada coche se representa en las gráficas del mismo color de su carrocería.
a) En el caso del primer coche, escribe las ecuaciones de su movimiento
b) Calcula, a partir de las ecuaciones de movimiento que has deducido, la velocidad y la posición del primer coche cuando han pasado 7 segundos. ¿Qué significa el resultado obtenido?
c) Observa los coches hasta que pase el segundo coche y compara su movimiento con el del primer coche. Justifica tu respuesta aportando información sobre la posición, velocidad y aceleración de ambos a partir de las gráficas correspondientes.
d) Deja pasar el tiempo hasta que el cuarto coche termine su movimiento y compara.¿Qué información te aporta la pendiente de la recta que observas en la gráfica de la velocidad frente al tiempo? ¿Cómo ordenarías los cuatro coches en función de su potencia de frenado?
Actividad
Características de las gráficas de un MRUA
- La gráfica posición-tiempo es una rama de parábola, que pasa por el origen cuando la posición inicial es cero; si no es así, corta el eje de posiciones en el valor de la posición inicial. La curva es cóncava si la aceleración es positiva y convexa en caso contrario.
- La gráfica velocidad-tiempo es una recta inclinada, que pasa por el origen cuando la velocidad inicial es cero; si no es así, corta el eje de velocidades en el valor de la velocidad inicial. La inclinación de la recta (pendiente) es positiva si la aceleración es positiva y negativa en caso contrario.
- La gráfica aceleración-tiempo es siempre una recta horizontal, que corta el eje de aceleraciones en el valor de la aceleración del movimiento.
Ejemplo o ejercicio resuelto
Gráficas de un MRUA
Describe las características del movimiento cuyas gráficas aparecen a continuación.
AV - Reflexión
Gráficas de dos MRUA
Describe las características de los movimientos cuyas gráficas aparecen a continuación.
