Gráficas del Movimiento Rectilíneo Uniforme Acelerado (MRUA)
Las gráficas son una herramienta fundamental en el estudio del movimiento rectilíneo uniforme acelerado (MRUA) ya que permiten visualizar y analizar cómo cambian la posición, la velocidad y la aceleración en relación al objeto en movimiento.
En el caso del MRUA, las gráficas más comunes son las de posición-tiempo, velocidad-tiempo y aceleración-tiempo. En la gráfica de posición-tiempo, la posición del objeto se representa en el eje vertical y el tiempo en el eje horizontal. Esta gráfica muestra cómo cambia la posición del objeto en relación con el tiempo y nos permite determinar la velocidad del objeto. La pendiente de la gráfica de posición-tiempo es igual a la velocidad del objeto.
La gráfica de velocidad-tiempo representa la velocidad del objeto en el eje vertical y el tiempo en el eje horizontal. Esta gráfica nos muestra cómo cambia la velocidad del objeto en relación al tiempo y nos permite analizar la aceleración. En el caso del MRUA, la gráfica de velocidad-tiempo es una línea recta que tiene una pendiente constante igual a la aceleración del objeto.
La gráfica de aceleración-tiempo representa la aceleración del objeto en el eje vertical y el tiempo en el eje horizontal. Esta gráfica nos muestra cómo cambia la aceleración del objeto en relación al tiempo. En el caso del MRUA, la gráfica de aceleración-tiempo es una línea horizontal ya que la aceleración es constante.
Gráfica de posición en función del tiempo
La gráfica muestra una parábola cóncava o convexa dependiendo del sentido que lleve el movimiento y si va acelerando o desacelerando. La curva roja representa la velocidad del cuerpo.
Eje X: Eje independiente, representa al tiempo.
Eje Y: Eje dependiente, representa al desplazamiento.
El cuerpo comienza desde el punto de inicio con una posición igual a cero, acelerando de forma uniforme con velocidad positiva.
El cuerpo comienza desde una posición diferente de cero, acelerando de forma uniforme con velocidad negativa y sentido negativo.
El cuerpo comienza desde el punto de inicio con una posición igual a cero, desacelerando de forma uniforme con velocidad positiva.
El cuerpo comienza desde una posición diferente de cero, desacelerando de forma uniforme con velocidad negativa y sentido negativo.
Gráfica de velocidad en función del tiempo
La gráfica representa una variación en la velocidad de manera uniforme con el tiempo, dicho cambio uniforme se le llama aceleración.
Eje X: Eje independiente, representa al tiempo.
Eje Y: Eje dependiente, representa a la velocidad.
En un MRUA la velocidad siempre será directamente proporcional al tiempo.
La línea recta roja representa la aceleración y se calcula mediante el método matemático de la pendiente de una recta. También se puede calcular por métodos trigonométricos y otros.
La pendiente de la recta indica la aceleración del cuerpo y a mayor pendiente (inclinación) mayor será dicha aceleración.
De igual forma con la gráfica se puede calcular el desplazamiento del objeto, mediante el cálculo del área bajo la línea, por medio de las áreas de las figuras que se forman con los puntos que limitan las formas.
También se puede observar que dicha ecuación conlleva a una fórmula del MRUA.
1. Velocidad inicial diferente a cero.
2. Velocidad inicial igual a cero
Gráfica de aceleración en función del tiempo
La gráfica muestra que la aceleración es la misma durante todo el tiempo, al ser un movimiento de MRUA se observa una aceleración constante o uniforme.
Eje X: Eje independiente, representa al tiempo.
Eje Y: Eje dependiente, representa a la aceleración.
La gráfica puede tener una aceleración positiva o negativa que puede ser:
A partir de la gráfica se puede calcular la velocidad mediante el cálculo del área bajo la línea, sabiendo que el área del rectángulo es base por altura, en este caso sería aceleración por tiempo.
También se puede observar que dicha ecuación lleva a una fórmula del MRUA.
Gráficas con varios movimientos de un MRUA
Diferentes movimientos de aceleración y desaceleración expresados en un gráfico de desplazamiento en función del tiempo.
Grafica de velocidad en función del tiempo que expresa varios movimientos de un cuerpo con diferentes aceleraciones.
Diferentes movimientos de aceleración y desaceleración en una gráfica de aceleración en función del tiempo.
