Movimiento variado

De tus vivencias cotidianas sabes que cuando viajas en auto, en avión o en el tren, el movimiento no se realiza uniformemente durante todo el recorrido, sino que en determinados momentos, las velocidades cambian. Este tipo de movimiento recibe el nombre de movimiento variado.

DefiniciónMovimiento variado

Se denomina movimiento variado al movimiento de un cuerpo que en iguales intervalos de tiempo realiza diferentes desplazamientos.

Si consideramos que en el movimiento variado los diferentes puntos de la trayectoria de un móvil[1] pueden tener velocidad diferente, entonces para describir este tipo de movimiento se utilizan un grupo de magnitudes tales como: velocidad media, rapidez media, velocidad instantánea.

Estudio de casoVelocidad media

Con el propósito de contribuir a difundir el uso de la bicicleta en diferentes una localidad se programan paseos en bici. En un recorrido así, no se mantiene la velocidad constante. Uno de los participantes registró los siguientes tiempos al recorrer las distancias entre distintos puntos del recorrido. ¿Cómo determinar el valor de la velocidad en este caso?

Analiza la imagen y responde:

  • Compara la velocidad del ciclista en el tramo A-B con la velocidad que tiene en el tramo D-E.

  • ¿Cómo puedo estimar la velocidad que lleva el ciclista en toda su trayectoria?

  • ¿Cómo explicar la diferencia entre las velocidades en los diferentes tramos?

El concepto velocidad media resulta útil con la finalidad de medir la velocidad en un movimiento variado. Se obtiene de dividir el vector desplazamiento y el tiempo empleado en recorrerlo.

Al igual que la velocidad, la velocidad media de un móvil que se mueve por una trayectoria rectilínea puede ser positiva o negativa si se considera el sentido adoptado como positivo.

Considerando que y coinciden en dirección y sentido, el valor numérico (módulo) de la velocidad media recibe el nombre de rapidez media y se calcula:

En general, la velocidad media de una parte del recorrido en un movimiento variado, no coincide con la velocidad media de todo el recorrido, esos valores dependen del intervalo de tiempo (∆t) seleccionado.

Por la dirección y sentido del vector desplazamiento, en un movimiento rectilíneo la velocidad media puede ser positiva o negativa, en relación al sistema de referencia. Es positiva si el movimiento del cuerpo es en la dirección considerada como positiva. Será negativa si el cuerpo se mueve en sentido contrario al adoptado como positivo.

Velocidad instantánea

Para conocer exactamente las coordenadas y el desplazamiento realizado por el cuerpo en cualquier instante, es necesario analizar el desplazamiento en intervalos cada vez más pequeños.

Para lograr esto se utiliza la velocidad instantánea.

Límite de velocidad

Representa el límite de velocidad en avenidas carreteras.

DefiniciónVelocidad instantánea

La velocidad instantánea es una magnitud física vectorial que caracteriza la velocidad de un cuerpo en un punto dado de su trayectoria y es igual a la razón de cambio entre un desplazamiento lo suficientemente pequeño y el intervalo de tiempo durante el que se efectúa dicho desplazamiento.

El módulo de la velocidad instantánea se corresponde con el de rapidez instantánea. Además, en el MRU la velocidad media y la velocidad instantánea coinciden.

El velocímetro es un instrumento que se utiliza para medir la rapidez, si se conoce la dirección y el sentido en que se mueve el móvil también se emplea para conocer la velocidad. El valor que muestra su escala corresponde a la rapidez instantánea del cuerpo en movimiento.