Movimiento rectilíneo uniforme (MRU)
Estudio de caso : Estudio del MRU
Del tanque donde transporta aceite dos camiones caen gotas, dejando una huella tras ellos.
¿Qué información nos dan las gotas de aceite que el camión deja sobre la carretera para describir el movimiento?
Analizando la imagen, reflexiona y responde.
1- Analiza el movimiento de la parte delantera y trasera del camión en cualquiera de los casos, y selecciona cuál de las siguientes ideas es la correcta.
a) ____la parte delantera del camión recorre igual distancia que la de atrás y se mueven igual de rápido.
b) ____la parte delantera del camión se mueve más rápidamente que la trasera.
c) ____la parte trasera del camión recorre menor distancia que la delantera porque se mueve más lentamente.
2- ¿Qué forma tiene la trayectoria que sigue el camión en ese tramo de carretera?
3- Clasifica el movimiento de los camiones atendiendo a la forma de la trayectoria y a su velocidad.
4- ¿Cuál de ellos se movió con mayor velocidad?
Definición : Movimiento rectilíneo uniforme (MRU)
Un cuerpo se mueve con movimiento rectilíneo uniforme cuando realiza iguales desplazamientos en el transcurso de iguales intervalos de tiempo.
Para conocer cómo varía la posición de un cuerpo con el tiempo, se introduce la magnitud velocidad del movimiento que se representa con la letra v. La velocidad es una magnitud vectorial[1] que caracteriza cuánto más rápido es un movimiento.
Definición : Velocidad
La velocidad es una magnitud vectorial[1] que caracteriza la rapidez con el cuerpo cambia de posición. Está determinada por: la rapidez, la dirección y el sentido del movimiento.
Es numéricamente igual al cociente entre el desplazamiento del cuerpo y el intervalo de tiempo en que éste se efectúa. Su dirección y sentido coinciden con los del desplazamiento.
Donde
----- velocidad
--- desplazamiento
---- intervalo de tiempo
En el movimiento rectilíneo uniforme la velocidad es constante.
Cuando el movimiento es rectilíneo uniforme (MRU) el cuerpo o la partícula se desplaza en una trayectoria recta donde el vector desplazamiento es paralelo al vector velocidad, entonces la expresión de la velocidad puede escribirse escalarmente como:
: Unidades de medida
En el Sistema Internacional (SI) se adopta como unidad de velocidad el m/s. También suele expresarse la velocidad en km/h, km/s, cm/s, etc.
Definición : Rapidez o celeridad
La rapidez (v) es una magnitud escalar[3] que designa la mayor o menor rapidez con que el cuerpo se mueve, sin tener en cuenta su sentido. Es igual al cociente entre el valor del desplazamiento y el intervalo de tiempo empleado en recorrerla.
Como en un movimiento rectilíneo uniforme el desplazamiento coincide con la distancia recorrida, siempre que se realice en el mismo sentido, entonces la rapidez también puede definirse y calcularse en función de la distancia recorrida (d).
Ejemplo :
Diferencia entre velocidad y rapidez.
La rapidez a diferencia de la velocidad es una magnitud escalar[3]. La velocidad es una magnitud vectorial[1].
En este caso, el auto se mueve por una carretera recta, el valor 60 km/h corresponde tanto a la rapidez (v), como al valor de la velocidad con que se mueve. Si tenemos en cuenta el carácter vectorial de la velocidad , para caracterizar a esta magnitud totalmente es preciso además saber la dirección y sentido con que se mueve.
Saber más : Algunos valores característicos de rapidez
Recuerda que... :
Gráficas del MRU
Para describir con mayor facilidad los movimientos, las gráficas resultan de gran utilidad. ¿Qué características presentan las correspondientes a un MRU? ¿Cómo se construyen?
En función de las magnitudes que se controlan en un movimiento será la forma que adopta la gráfica
Gráfica de distancia o desplazamiento en función del tiempo en un MRU | Gráfica de velocidad en función del tiempo en un MRU |
|---|---|
|
|
La gráfica de distancia en función del tiempo en un MRU se caracteriza por ser ascendente de izquierda a derecha. | La gráfica de velocidad en función del tiempo en un MRU se caracteriza por ser una recta paralela al eje de los tiempos. |
Estudiando la forma de las gráficas del movimiento se puede juzgar sobre la velocidad de éste. Su valor coincide con el de la pendiente de la recta en las gráficas de MRU. Mientras mayor sea la pendiente de la recta mayor es el módulo de la velocidad.
Ejemplo resuelto
La figura es la representación gráfica de la velocidad con respecto al tiempo del movimiento en línea recta de un corredor.
a) ¿Qué tipo de movimiento lleva el corredor? Explica.
b) Determina la distancia recorrida por él en 6 s. Represéntala en la gráfica.
Solución
a) El corredor lleva un movimiento rectilíneo uniforme. Al analizar la gráfica nos percatamos que para cualquier instante de tiempo la velocidad es la misma, o sea, constante. Esta es una característica de este tipo de movimiento.
b) Para conocer la distancia recorrida hay que calcularla.
Respuesta. Al cabo de 6 s el corredor recorrió 60 m.
Representación gráfica de la distancia recorrida
La distancia recorrida es numéricamente igual al área del rectángulo que se forma bajo la gráfica. El área de un rectángulo se calcula multiplicando largo por ancho, en este caso corresponde con los valores de velocidad y tiempo que aparecen en la figura.