Movimiento rectilíneo uniforme (MRU) y conceptos de movimiento

En esta clase revisaremos el tema de “movimiento rectilíneo uniforme” o MRU por sus siglas. Sin embargo, es necesario revisar antes algunos conceptos necesarios para comprender los temas de movimiento en Física. Estos conceptos son: Marco de referencia, posición, trayectoria, distancia y desplazamiento.

¿Qué es un marco de referencia?

Un marco de referencia (o sistema de referencia) en física, es un sistema coordenado que nos ayuda a ubicar un objeto, con el podemos describir su posición.

¿Qué es la posición en física?

La posición es el lugar que ocupa un cuerpo con respecto a un marco de referencia en un momento definido.

¿Qué es la trayectoria en física?

La trayectoria es el camino que sigue un cuerpo para ir de una posición a otra.

¿Qué es la distancia en física?

Distancia es la longitud de una trayectoria. La distancia es una cantidad escalar.

¿Qué es el desplazamiento en física?

Desplazamiento es el segmento de recta dirigido (o vector) que une al punto de inicio con el punto final de una trayectoria.

Con estos conceptos definidos podemos comenzar a estudiar los temas de movimiento (cinemática). El primero de ellos es el de Movimiento Rectilíneo Uniforme.

Movimiento rectilíneo uniforme (MRU)

El movimiento rectilíneo uniforme es el movimiento en el que los cuerpos se desplazan en una trayectoria recta con velocidad constante y recorren distancias iguales en tiempos iguales.

Por lo tanto, lo que define al MRU es la velocidad constante y la trayectoria rectilínea, por consecuencia a esto, el objeto con este movimiento recorrerá distancias iguales en tiempos iguales.

Para comenzar a estudiar este tema ahora podemos definir lo que es la velocidad:

Velocidad media

Es la razón entre el desplazamiento de un cuerpo y el intervalo de tiempo en que sucedió dicho desplazamiento.

$$v=\frac { Desplazamiento }{ Tiempo }$$

En el MRU la velocidad media se define como la razón entre la distancia total recorrida por el cuerpo sobre el tiempo total que tarda en recorrer dicha distancia. Entonces la velocidad para MRU es:

$$v=\frac { Desplazamiento\quad total }{ Tiempo\quad total } =\frac { { d }_{ f }-{ d }_{ i } }{ { t }_{ f }-{ t }_{ i } }$$

En donde:

• $\ { d }_{ f }=$ Posición final
• $\ { d }_{ i }=$ Posición inicial
• $\ { t}_{ f } =$ Tiempo final
• $\ { t }_{ i } =$ Tiempo inicial

Además, tenemos que:

• $\ { d }_{ f }-{ d }_{ i }=d$
• $\ { t }_{ f }-{ t }_{ i }=t$

Por lo tanto la velocidad en MRU es:

$$v=\frac { { d }_{ f }-{ d }_{ i } }{ { t }_{ f }-{ t }_{ i } } =\frac { d }{ t }$$

En particular:

$$v=\frac { d }{ t }$$

De esta misma expresión podemos despejar tiempo y distancia. Tenemos que:

$$t=\frac { d }{ v }$$

$$d=v.t$$

Finalmente tenemos que saber cuales son las unidades con las que medimos la velocidad, el tiempo y la distancia. Tenemos que la distancia se mide en “metros” o “kilómetros”, el tiempo en “segundos” u “horas” y la velocidad se mide como “metros/segundo” o “kilómetros/hora”. Es decir:

• $\ d=[m,\quad km]$
• $\ t=[s,\quad h]$
• $\ v=[\frac { m }{ s } ,\quad \frac { km }{ h } ]$

Ahora que ya tenemos las fórmulas para MRU podemos pasar a ver cuales son las gráficas comunes con las que son representado este movimiento.

Gráficas representativas del movimiento rectilíneo uniforme

Veremos dos tipos de gráficas. La gráfica v-t (velocidad vs. tiempo), y la gráfica d-t (distancia contra tiempo).

Gráfica “v-t”

En esta gráfica la velocidad “v” permanece constante, el área de la región sombreada representa la distancia “d” recorrida por el objeto en movimiento en un tiempo “t”.

Gráfica “d-t”

La gráfica muestra la distancia d recorrida por un cuerpo en un tiempo t, la pendiente de la recta representa la velocidad v con que se mueve dicho cuerpo.

Puedes ver nuestro video si tienes dudas respecto a este tema. Recuerda que si tienes dudas puedes contactarnos a través de YouTube.

Preguntas que pueden responderse con esta clase

• ¿Qué es movimiento en física?

• ¿Qué es el movimiento rectilíneo informe?

• ¿Qué es la velocidad media?

• ¿Cuál es la gráfica d-t en MRU?

• ¿Cómo se calcula la velocidad en MRU?

• ¿Cómo se calcula la distancia en MRU?

• ¿Cómo se calcula el tiempo en MRU?

• ¿Cuál es la gráfica v-t en MRU?

Practica y repasa con problemas resueltos de movimiento rectilíneo uniforme, ejercicios resueltos de MRUA, caída libre y tiro parabólico y conceptos físicos: física, magnitud (escalar y vectorial), fenómeno, mecánica y cinemática en el curso de física.

Referencias

• Colegio Nacional de Matemáticas. Guía práctica para el examen de ingreso a la universidad. Pearson Educación.

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