Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado – encuentro de dos autos
FísicaCinemáticaEdades 15–16
Úsala con tu clase: tus estudiantes la abren con un enlace o un código QR, sin crear una cuenta.
Sigue con Cinemática
Dos autos, A y B, se mueven por la misma carretera recta con aceleración constante, cada uno con su posición inicial x₀, velocidad inicial v₀ y aceleración a (que puede ser negativa). Las gráficas x–t y v–t se trazan a medida que transcurre el tiempo, y se marcan el instante y la posición en que los autos se encuentran. Cambia v₀, a y x₀, o arrastra sobre una gráfica para recorrer el tiempo, y compara con x = x₀ + v₀t + at²/2.
Lección: Movimiento con aceleración constante, aceleración, gráficas velocidad–tiempo
Qué muestra
El movimiento con aceleración constante se describe con v = v₀ + at y x = x₀ + v₀t + ½at², donde los signos de v₀ y a se miden respecto a un sentido positivo elegido. En la gráfica x–t este movimiento es una parábola; en la gráfica v–t es una recta cuya pendiente es la aceleración y cuya área da el desplazamiento. Cuando v y a tienen signos opuestos, el auto frena, se detiene un instante y luego invierte el sentido. Dos autos se encuentran cuando sus posiciones son iguales, lo que aparece como la intersección de sus curvas x–t y se calcula resolviendo una ecuación de segundo grado.
Cómo usarla
Ejecuta primero el caso por defecto: el auto A parte del origen mientras el auto B, a 200 m, avanza hacia él y va frenando. Predice cuándo y dónde se encuentran y compáralo con el cruce marcado de las curvas x–t. Después da a uno de los autos una aceleración de signo contrario a su velocidad inicial para que se detenga y dé la vuelta, y observa cómo su recta v–t cruza el eje del tiempo. Arrastra sobre cualquiera de las gráficas para volver a cualquier instante.
Parámetros que puedes cambiar
- Posición inicial del auto A -100–100 m
- Velocidad inicial del auto A -20–30 m/s
- Aceleración del auto A -3–3 m/s²
- Posición inicial del auto B 0–400 m
- Velocidad inicial del auto B -30–20 m/s
- Aceleración del auto B -3–3 m/s²
Preguntas para explorar
- ¿Qué representan la pendiente de la gráfica v–t y el área bajo ella, y cómo puedes comprobarlo aquí?
- Con los signos de v y a, ¿cómo sabes si un auto está acelerando o frenando?
- Encuentra valores con los que los dos autos se encuentren dos veces. ¿Por qué es posible?
