Movimiento Rectilíneo Uniforme

Resumen de Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

El movimiento es algo que vemos todos los días: desde un colectivo que viaja por la Avenida 9 de Julio hasta una pelota que rueda por el patio de la escuela. Entender cómo se mueven las cosas es fundamental en física. En este resumen, vamos a explorar el Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU), que es uno de los movimientos más sencillos de analizar y que nos sirve como base para entender otros más complejos. Veremos qué significa que un movimiento sea uniforme, cómo calcular distancias y tiempos, y cómo resolver problemas de encuentros y persecuciones, ¡todo con ejemplos bien nuestros!

Movimiento y Reposo: ¿Todo se Mueve?

• Movimiento: Un cuerpo está en movimiento cuando cambia su posición con respecto a un punto de referencia a lo largo del tiempo. Por ejemplo, un ciclista que se desplaza por la bicisenda de los Bosques de Palermo está en movimiento.

• Reposo: Un cuerpo está en reposo cuando no cambia su posición con respecto a un punto de referencia a lo largo del tiempo. Por ejemplo, una persona sentada en una plaza está en reposo (considerando la plaza como nuestro punto de referencia).

• Relatividad del movimiento: Es importante entender que el movimiento es relativo. Un pasajero sentado en un tren puede estar en reposo con respecto al tren, pero en movimiento con respecto a una persona que está parada en la estación.

Rapidez y Velocidad: ¿Son lo Mismo?

• Rapidez: Es la distancia que recorre un objeto por unidad de tiempo. Se mide en metros por segundo (m/s) o kilómetros por hora (km/h). Por ejemplo, si un auto recorre 100 metros en 10 segundos, su rapidez es de 10 m/s.

• Velocidad: Es la rapidez con una dirección y un sentido. Por ejemplo, un auto que viaja a 80 km/h hacia el norte tiene una velocidad específica.

• Diferencia clave: La rapidez es un escalar (solo tiene magnitud), mientras que la velocidad es un vector (tiene magnitud, dirección y sentido).

¿Qué es el Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)?

• Definición: El MRU es el movimiento de un cuerpo que se desplaza en línea recta a velocidad constante. Esto significa que el cuerpo recorre distancias iguales en tiempos iguales.

• Características principales:

  • La trayectoria es una línea recta.

  • La velocidad es constante (no cambia ni la rapidez ni la dirección).

  • La aceleración es cero (no hay cambios en la velocidad).

• Ejemplos cotidianos:

  • Un ascensor que sube a velocidad constante.

  • Un tren que viaja en una vía recta a velocidad constante.

  • Un corredor que mantiene el mismo ritmo en una carrera de 100 metros.

Fórmulas del MRU

Las fórmulas del MRU son muy sencillas y nos permiten calcular la distancia, la velocidad o el tiempo si conocemos los otros dos valores:

• Velocidad: , donde:

  • es la velocidad.

  • es la distancia recorrida.

  • es el tiempo transcurrido.

• Distancia:

• Tiempo:

Ejemplos Resueltos Paso a Paso

Ejemplo 1:

Un colectivo de la línea 60 viaja por la Avenida Rivadavia a una velocidad constante de 60 km/h. ¿Qué distancia recorre en 2 horas?

1. Identificamos los datos:

   • Velocidad () = 60 km/h

   • Tiempo () = 2 horas

2. Aplicamos la fórmula de la distancia:

   El colectivo recorre 120 kilómetros en 2 horas.

Ejemplo 2:

Un ciclista recorre 45 kilómetros en 3 horas. ¿Cuál es su velocidad promedio?

1. Identificamos los datos:

   • Distancia () = 45 km

   • Tiempo () = 3 horas

2. Aplicamos la fórmula de la velocidad:

   La velocidad promedio del ciclista es de 15 km/h.

Ejemplo 3:

Un tren bala viaja a 300 km/h. ¿Cuánto tiempo tarda en recorrer 750 kilómetros?

1. Identificamos los datos:

   • Distancia () = 750 km

   • Velocidad () = 300 km/h

2. Aplicamos la fórmula del tiempo:

   El tren tarda 2.5 horas en recorrer 750 kilómetros.

Ejercicios de Encuentro y Persecución

Los problemas de encuentro y persecución son situaciones donde dos o más objetos se mueven y queremos saber cuándo y dónde se encuentran.

Ejemplo de Encuentro:

Dos autos, A y B, se encuentran en una ruta recta separados por una distancia de 200 km. El auto A viaja hacia B a 80 km/h, y el auto B viaja hacia A a 120 km/h. ¿Cuánto tiempo tardan en encontrarse y a qué distancia del punto de partida de A se produce el encuentro?

1. Definimos las ecuaciones de posición para cada auto:

   • Auto A:

   • Auto B:

2. Igualamos las posiciones para encontrar el tiempo de encuentro:

3. Calculamos la posición de encuentro:

   Los autos se encuentran después de 1 hora, a 80 km del punto de partida del auto A.

Ejemplo de Persecución:

Un ladrón roba una bicicleta y escapa a una velocidad de 20 km/h. Un policía lo persigue en un patrullero a una velocidad de 30 km/h. Si el policía comienza la persecución 5 minutos después de que el ladrón escapa, ¿cuánto tiempo tarda el policía en alcanzar al ladrón y a qué distancia lo alcanza?

1. Convertimos el tiempo de ventaja del ladrón a horas:

2. Definimos las ecuaciones de posición para el ladrón y el policía:

   • Ladrón:

   • Policía:

3. Igualamos las posiciones para encontrar el tiempo de alcance:

4. Convertimos el tiempo a minutos:

5. Calculamos la distancia de alcance:

   El policía alcanza al ladrón después de 10 minutos, a 5 km del punto de partida del ladrón.

Conclusión

En este resumen, exploramos los conceptos básicos del movimiento y el reposo, la diferencia entre rapidez y velocidad, y nos metimos de lleno en el Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU). Vimos cómo calcular distancias, velocidades y tiempos, y cómo resolver problemas de encuentros y persecuciones. ¡Ahora tenés las herramientas para analizar el movimiento de los objetos que te rodean y resolver problemas de física como un campeón!