Volver a la portadaCiencias Naturales · 1.er año de Educación Media General · Cambiar asignatura
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1er año · Ciencias Naturales
La interacción · El movimiento

El movimiento rectilíneo uniforme

Vas en el Metro de Caracas y, en un tramo recto, el tren avanza sin acelerar ni frenar. O piensas en la cinta de equipaje del aeropuerto de Maiquetía, que mueve las maletas siempre igual. Ese movimiento tan regular tiene nombre propio y es el más sencillo de describir. ¿Cómo se calcula dónde estará algo que se mueve así?

Qué es el MRU

Imagina una burbuja que sube por un tubo con aceite. Anotas su altura cada segundo: $0\ \text{s} \rightarrow 0\ \text{cm}$, $1\ \text{s} \rightarrow 4\ \text{cm}$, $2\ \text{s} \rightarrow 8\ \text{cm}$, $3\ \text{s} \rightarrow 12\ \text{cm}$. Avanza tramos iguales en tiempos iguales. ¿Cómo se llama y cómo se describe este movimiento?

Animación de un cuerpo que avanza a rapidez constante sobre una recta y pasa por las posiciones de 0, 1, 2 y 3 s; al pasar por cada marca queda una copia fija y aparece la cota d del tramo recorrido, igual en todos los intervalos. d d d 0 s 1 s 2 s 3 s la misma distancia cada segundo

Por eso, si conoces la rapidez, puedes saber cuánto avanza en cualquier tiempo: $d = v \times t$. Y también cuánto tarda: $t = \dfrac{d}{v}$.

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Explica con tus palabras qué es un movimiento rectilíneo uniforme (MRU): ¿cómo es su trayectoria? ¿Cómo es su rapidez?

Explica con tus palabras qué es un movimiento rectilíneo uniforme (MRU): ¿cómo es su trayectoria? ¿Cómo es su rapidez?

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¿Cuáles de estos movimientos pueden ser un MRU? Justifica tus respuestas. a) Un tren que recorre una vía recta a $120\ \text{km/h}$ sin cambiar su rapidez. b) Un carro…

¿Cuáles de estos movimientos pueden ser un MRU? Justifica tus respuestas.

  1. a) Un tren que recorre una vía recta a $120\ \text{km/h}$ sin cambiar su rapidez.
  2. b) Un carro atrapado en una cola (embotellamiento).
  3. c) Una cinta transportadora de maletas que gira en las curvas.
  4. d) Un ascensor que sube a rapidez constante.
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Midiendo cada segundo, un carro recorre $10\ \text{m}$ el primer segundo, $15\ \text{m}$ el segundo segundo y $20\ \text{m}$ el tercer segundo. a) ¿Es un movimiento…

Midiendo cada segundo, un carro recorre $10\ \text{m}$ el primer segundo, $15\ \text{m}$ el segundo segundo y $20\ \text{m}$ el tercer segundo.

  1. a) ¿Es un movimiento rectilíneo uniforme? ¿Por qué?
  2. b) ¿Cuál es su rapidez media en esos $3\ \text{s}$?
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Calcular rapidez, distancia y tiempo

Con una sola relación, $v = d/t$, puedes encontrar cualquiera de las tres cantidades si conoces las otras dos.

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Un monopatín eléctrico recorre $60\ \text{m}$ en $12\ \text{s}$ por una calle recta, sin cambiar su rapidez. ¿Cuál es su rapidez?

Un monopatín eléctrico recorre $60\ \text{m}$ en $12\ \text{s}$ por una calle recta, sin cambiar su rapidez. ¿Cuál es su rapidez?

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Un avión vuela en línea recta y recorre $150\ \text{km}$ en $0,5\ \text{h}$ a rapidez constante. ¿Cuál es su rapidez en $\text{km/h}$?

Un avión vuela en línea recta y recorre $150\ \text{km}$ en $0,5\ \text{h}$ a rapidez constante. ¿Cuál es su rapidez en $\text{km/h}$?

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¿Cuánto tiempo tarda un carro en recorrer $240\ \text{km}$ por una autopista si mantiene una rapidez constante de $80\ \text{km/h}$?

¿Cuánto tiempo tarda un carro en recorrer $240\ \text{km}$ por una autopista si mantiene una rapidez constante de $80\ \text{km/h}$?

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Un ciclista baja un puerto de montaña a $72\ \text{km/h}$. a) Expresa su rapidez en $\text{m/s}$. b) ¿Qué distancia recorre en $15\ \text{s}$ a esa rapidez?

Un ciclista baja un puerto de montaña a $72\ \text{km/h}$.

  1. a) Expresa su rapidez en $\text{m/s}$.
  2. b) ¿Qué distancia recorre en $15\ \text{s}$ a esa rapidez?
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La ecuación del MRU

Hasta ahora medimos cuánto se recorre. Pero ¿y si el cuerpo no parte del origen? Entonces conviene decir dónde está en cada instante.

¿Por qué? La posición final es donde empezó ($x_0$) más lo que avanzó ($v \times t$).

Mueve los deslizadores de la posición inicial $x_0$ y de la rapidez $v$: la recta de la gráfica $x(t)$ cambia. Si aumentas $v$, la recta se inclina más.

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Un móvil con MRU recorre $5\ \text{m}$ cada segundo. a) ¿Cuántos metros recorre en $4\ \text{s}$? b) ¿Y en $10\ \text{s}$?

Un móvil con MRU recorre $5\ \text{m}$ cada segundo.

  1. a) ¿Cuántos metros recorre en $4\ \text{s}$?
  2. b) ¿Y en $10\ \text{s}$?
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Un montacargas de una obra sube a $0,5\ \text{m/s}$. ¿Cuánto tarda en llegar desde el suelo hasta un andamio situado a $12\ \text{m}$ de altura?

Un montacargas de una obra sube a $0,5\ \text{m/s}$. ¿Cuánto tarda en llegar desde el suelo hasta un andamio situado a $12\ \text{m}$ de altura?

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Un móvil pasa por las posiciones $x = 0\ \text{m}$, $4\ \text{m}$, $8\ \text{m}$ y $12\ \text{m}$ en los instantes $t = 0\ \text{s}$, $1\ \text{s}$, $2\ \text{s}$ y…

Un móvil pasa por las posiciones $x = 0\ \text{m}$, $4\ \text{m}$, $8\ \text{m}$ y $12\ \text{m}$ en los instantes $t = 0\ \text{s}$, $1\ \text{s}$, $2\ \text{s}$ y $3\ \text{s}$, como se muestra en la figura.

x (m) 0 4 8 12 t = 0 s t = 1 s t = 2 s t = 3 s
  1. a) ¿Qué distancia recorre cada segundo?
  2. b) ¿Cuál es su rapidez? ¿Es un MRU?
  3. c) Si sigue así, ¿en qué posición estará en el instante $t = 10\ \text{s}$?
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Encuentros y persecuciones

Animación de dos cuerpos que salen a la vez de los pueblos A y B y se acercan por la recta, uno a 15 km/h y otro a 9 km/h, hasta encontrarse a 15 km de A. Los tramos recorridos se van resaltando y, al encontrarse, aparece una marca de encuentro. pueblo A pueblo B 15 km/h 9 km/h se acercan a 15+9 = 24 km/h
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Un corredor mantiene una rapidez constante de $5\ \text{m/s}$. ¿Cuánto tarda en recorrer $900\ \text{m}$? Da el resultado en segundos y en minutos.

Un corredor mantiene una rapidez constante de $5\ \text{m/s}$. ¿Cuánto tarda en recorrer $900\ \text{m}$? Da el resultado en segundos y en minutos.

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Practica★★☆Sin empezar
Un barco navega en línea recta a $18\ \text{km/h}$ durante $30\ \text{min}$. ¿Qué distancia recorre?

Un barco navega en línea recta a $18\ \text{km/h}$ durante $30\ \text{min}$. ¿Qué distancia recorre?

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Movimiento respecto a algo que también se mueve

¿Te ha pasado que caminas sobre una escalera eléctrica del Metro y avanzas más rápido? Tu rapidez depende de respecto a qué la midas.

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En el gimnasio, la cinta trotadora marca $12\ \text{km/h}$. a) ¿Cuántos metros «recorre» una corredora en $5\ \text{min}$ sobre la cinta? b) ¿Se ha desplazado respecto…

En el gimnasio, la cinta trotadora marca $12\ \text{km/h}$.

  1. a) ¿Cuántos metros «recorre» una corredora en $5\ \text{min}$ sobre la cinta?
  2. b) ¿Se ha desplazado respecto al suelo del gimnasio? Explica la diferencia entre el movimiento respecto a la cinta y respecto al suelo.
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Problemas de más de un tramo o de grandes distancias

Con las mismas ideas se resuelven problemas de viajes y hasta de luz.

Practica★★☆Sin empezar
Entre dos pueblos hay $30\ \text{km}$ de carretera recta. a) ¿Cuánto tarda un carro que va a $60\ \text{km/h}$? Da el resultado en horas y en minutos. b) ¿A qué rapidez…

Entre dos pueblos hay $30\ \text{km}$ de carretera recta.

  1. a) ¿Cuánto tarda un carro que va a $60\ \text{km/h}$? Da el resultado en horas y en minutos.
  2. b) ¿A qué rapidez tendría que ir para tardar solo $20\ \text{min}$?
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Practica★★★Sin empezar
Una familia puede ir a la playa por dos rutas: por autopista, $120\ \text{km}$ a $100\ \text{km/h}$, o por carretera nacional, $90\ \text{km}$ a $60\ \text{km/h}$. a)…

Una familia puede ir a la playa por dos rutas: por autopista, $120\ \text{km}$ a $100\ \text{km/h}$, o por carretera nacional, $90\ \text{km}$ a $60\ \text{km/h}$.

  1. a) Calcula el tiempo que tardan por cada ruta, en horas.
  2. b) Expresa esos tiempos en minutos.
  3. c) ¿Por cuál llegan antes? ¿Cuántos minutos de diferencia hay?
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Practica★★★Sin empezar
Un autobús sale a las 10:00 y debe recorrer $45\ \text{km}$ a una rapidez constante de $60\ \text{km/h}$. a) ¿A qué hora llega a su destino? b) Si una cola de tráfico lo…

Un autobús sale a las 10:00 y debe recorrer $45\ \text{km}$ a una rapidez constante de $60\ \text{km/h}$.

  1. a) ¿A qué hora llega a su destino?
  2. b) Si una cola de tráfico lo obliga a ir a $45\ \text{km/h}$, ¿a qué hora llegaría?
  3. c) ¿Cuántos minutos de retraso acumula en ese caso?
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Vuelve al principio: en un MRU, la posición se calcula con $x = x_0 + v \times t$, porque cada segundo el móvil suma siempre la misma distancia.

Resumen

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