Icono del sitio Educacion e Investigacion

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado – Física de 4to año 🎯

Movimiento-rectilíneo-uniformemente-variado-es-lo-que-experimenta-un-motorizado-tanto-al-frenar-o-desacelerar-como-al-acelerar

4to año de Bachillerato es donde se estudia el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, el cuál de abrevia (M.R.U.V.), como docentes estamos para darte el apoyo con los conceptos y ejemplos que sean necesarios para que logres comprender este tema de física.

Considera quedarte hasta el final del post, para que comprendas como el movimiento de móviles en la vida real puede variar de dos formas posibles ya sea que estén acelerando, desacelerando o aplicando frenos.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado 🎯

El movimiento rectilíneo uniformemente variado es el cambio de posición y rapidez que experimenta un móvil en una línea recta pero con aceleración constante en un determinado tiempo, pero algo que hace interesante este estudio es la palabra variado.

La palabra variado tiene por significado que el móvil puede estar aumentando su rapidez de menor a mayor y la aceleración en este caso sería positiva.

Pero, en el caso contrario que un móvil varía su rapidez de mayor a menor ya sea por desaceleración o por aplicación de frenos entonces decimos que la aceleración es negativa.

A partir de las condiciones dadas anteriormente que si aumenta o disminuye la rapidez se derivan los conceptos de Movimiento Uniformemente Acelerado (M.U.A.) y Movimiento Uniformemente retardatriz (M.U.R.).

Movimiento Uniformemente Acelerado M.U.A ↗️

Un cuerpo o móvil está experimentando un Movimiento Uniformemente Acelerado, cuando está aumentando su rapidez de menor a mayor y la aceleración en este caso sería constante y positiva.

Veamos un ejemplo:

Si observamos en la imagen del Motorizado en un Rally Dakar, vemos que para desplazarse a través del desierto debe estar en constante aumento y disminución de su velocidad, pero en esta imagen solo quiero que veas que su rapidez inicial varia a una rapidez final en un determinado tiempo para lograr así acelerar su moto.

Que beneficios tiene que el motorizado se desplace con un M.U.A. por las dunas o desierto de Dakar, que podrá eludir con mayor rapidez los obstáculos, alcanzar mayores distancias en menor tiempo.

Movimiento Uniformemente Retardado M.U.R ↘️

Decimos que un cuerpo o móvil experimenta un Movimiento uniformemente retardado cuando un móvil varía su rapidez de mayor a menor ya sea por desaceleración o por aplicación de frenos entonces decimos que la aceleración es negativa.

Veamos un ejemplo:

Para los que somos amantes de las competencias de Moto GP, podemos dar por entendido que la postura del motorizado dice más que mil palabras, nos dice de un profesional que está muy bien concentrado en disminuir su rapidez ya sea porque esté desacelerando la moto o aplicando frenos antes de entrar a una curva.

Por lo que, de esta imagen se aprende que en la vida real un MUR nos ayuda a comprender que la rapidez disminuye de forma constante debido a su desaceleración.

Volviendo al punto sobre el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V.), algo que suele ser de gran ayuda a muchos estudiantes, es comprender por separado los conceptos que son base de este tema como:

Si comprendes bien estos 4 conceptos, ya puedes crear un concepto general sobre el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado.

Diferencia entre Velocidad y Rapidez dentro del Movimiento Rectilíneo Uniformemente variado 🚴

Algo que debemos tener muy presente antes de avanzar en este tema es que hay dos expresiones que aunque se aplican en el mismo contexto no necesariamente son lo mismo a la hora de interpretarlos.

Nos referimos a la Velocidad y Rapidez, sí amigos entre ellas hay diferencias notables y son las siguientes:

Velocidad:

Es el movimiento uniforme que se obtiene del cociente constante de dividir el desplazamiento X, realizado por el tiempo correspondiente. Por ello, la velocidad es una magnitud vectorial debido a que los desplazamientos de X son vectoriales y el Factor tiempo es una magnitud escalar.

En cambio se entiende por rapidez así:

Rapidez:

Es el valor absoluto o módulo de la velocidad; es en resumen un valor que mide la interacción del cambio de posición en cada unidad de tiempo, por ello la rapidez es una magnitud escalar.

5 Características del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado

Una característica es como un sello único, algo que tiene una particularidad, que lo hace singular y goza de ciertos rasgos o propiedades inconfundibles. Es allí cuando, te puedo mencionar algunas características comunes a este tema:

  1. La velocidad puede aumentar y en este caso decimos que el móvil es acelerado
  2. La velocidad puede disminuir y en ese caso decimos que el móvil es desacelerado.
  3. Por otra parte, al variar la velocidad aunque los tiempos iguales, el móvil recorrerá distancias diferentes.
  4. La aceleración, que es la variación de velocidad respecto del tiempo, tiene un valor constante y diferente de cero puede ser un número positivo o negativo.
  5. La distancia recorrida por el móvil varía con el cuadrado del tiempo.

Ya que conoces el concepto y sus características sigamos adelante, conociendo sus Fórmulas y Unidades y más adelante ejercicios que te servirán de guía a la hora de resolver sus propios problemas.

Te puede resultar de interés leer:

Fórmulas y Unidades del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado

Una fórmula es en sí una ecuación estructurada y organizada como un modelo matemático, compuesta por una serie de términos o elementos que la conforman junto con sus operaciones matemáticas, para obtener el valor de una incógnita.

Dentro del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, decimos que en forma general se estudian las siguientes ecuaciones cinemáticas:

Significados de cada termino en las fórmulas y sus unidades

Ahora, es el momento de aprender sobre como interpretar las unidades de rapidez y de aceleración, veamos como.

Interpretación de Unidades de Rapidez

Una interpretación del Movimiento rectilíneo uniformemente variado, vendría siendo una explicación en forma de comentario que aclare el significado de una unidad y como se relaciona con otras magnitudes de la física.

Es decir, si en este apartado quiero aprender a interpretar una unidad de rapidez veamos estos 2 ejemplos:

  1. 18 m/s, se entiende como el móvil que recorre una distancia de 18 metros en cada segundo transcurrido. Como este valor es positivo decimos que se desplaza hacia la derecha.
  2. -12 m/s, se entiende como el móvil que recorre una distancia de 12 metros en cada segundo de tiempo transcurrido y el signo menos nos indica que tiene un desplazamiento hacia la izquierda

Interpretación de Unidades de Aceleración

Dentro del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, interpretaremos en este apartado igualmente 2 casos pero con unidades de aceleración

  1. 16 m/s2, por ser positivo significa que la rapidez del móvil aumenta 16 m/s en cada segundo transcurrido.
  2. – 2 m/s2,  por ser negativo, significa que la rapidez del móvil disminuye 2 m/s en cada segundo transcurrido.

5 Ejercicios propuestos de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado 📝

A continuación haremos por ti algunos ejercicios sobre el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, tanto en aceleración como en desaceleración que te servirán de guía a la hora de estudiar en casa.

¡Vayamos al Grano!

1.- Calcular la rapidez con la cual se desplazaba un móvil, que al cabo de 30 s de estar en movimiento con una aceleración de 0,5 m/s2, tiene una rapidez de 18 m/s.

Datos                           Fórmula                                             Solución

Vo = ?                    VF = Vo + a . t                                      Vo = VF – a . t (Sustituimos los valores en la ecuación)

t = 30 s           Se despeja Vo de la ecuación anterior        Vo = 18 m/s – (0,5 m/s2 . 30 s)

a = 0,5 m/s2           ⇒ Vo = VF – a . t                                    Vo = 18 m/s – 15 m/s

VF = 18 m/s                                                                         Vo = 3 m/s      ← La Solución

Observaciones:

2.- Un automóvil, que se desplaza a 60 Km/h, se le aplican los frenos durante 0,5 minutos, teniendo al final de la frenada una rapidez de 15 Km/h. Calcular la aceleración del móvil.

Datos                                    Fórmula                                                      Solución

Vo = 60 km/hr                     VF = Vo + a . t                         1.- Transformación de unidades Vo = 60 km/hr a m/s

t = 0,5 min           Se despeja la «a» de la ecuación      X = [ ( 60 x 1000 m ) ÷ 3600 s ] =  60.000 / 3600 m/s

VF = 15 km/hr               ⇒  a = ( VF – Vo ) / t                   X = 16,6 m/s ⇒ Es decir la  Vo = 16,6 m/s

a = ?                                                                                    2.- Transformación de Unidades VF = 15 km/hr a m/s

X = [ ( 15 x 1000 m ) ÷ 3600 s ] =  15.000 / 3600 m/s

X = 4,16 m/s ⇒ Es decir la  VF = 4,16 m/s

                                                                                            3.- Transformación de Unidades t = 0.5 min a Seg

X = (0,5 x 60s) = 30s ⇒ Es decir, t = 30s

Ahora que transformamos las 3 Unidades, sustituimos los datos en la fórmula ⇒  a = ( VF – Vo ) / t

Quedando así: a = (16,6 m/s – 4,16 m/s) / 30s

a = 12,44 / 30 m/s2   ⇒   a = 0,41 m/s2   Solución de la aceleración.

Observaciones:

Pueda que parezca largo el ejercicio, pero la solución se obtiene con dos líneas de proceso, solo que antes de dar la solución:

3.- Un móvil parte del reposo, inicia un M.U.A. con una aceleración de 1,2 m/s2, la cual mantiene durante 20s. Calcular la rapidez que tendrá al final de ese tiempo.

Datos                                 Fórmula                                                  Solución

Vo = 0 m/s                         Vo =o nos queda                            Sustituimos en VF = + a . t  los datos

a = 1,2 m/s2                            VF = + a . t                                  ⇒ VF = + 1,2 m/s2  x  20 s

t = 20 s                                                                                    VF = 24 m/s

VF = ?                                                                                       ⇒ Es decir la VF = 24 m/s   Solución

4.- Calcular en cuánto tiempo un móvil puede variar su rapidez de 5 m/s a 50 km/hr con una aceleración de 0,2 m/s2.

Datos                             Fórmula                                                        Solución

t = ?                             Se despeja t de:                    1.-  Transformación de Unidades VF = 50 km/hr a m/s

Vo = 5 m/s                     VF = Vo + a . t                            X = [ ( 50 x 1000 m ) ÷ 3600 s ] =  50.000 / 3600 m/s

VF = 50 km/hr                t = ( VF – Vo ) / a                        X = 13,88 ms ⇒ Es decir la  VF = 13,88 m/s

a = 0,2 m/s2                               Ahora, Sustituimos los datos en la fórmula de tiempo

⇒  t = ( VF – Vo ) / a

⇒   t = (13,88 m/s – 5 m/s) / 0,2 m/s2

⇒   t = (8,88 m/s) / 0,2 m/s2

⇒   t = 44,4 s   Solución

Observaciones:

5.- ¿Cuál es la aceleración de un móvil cuya rapidez varía desde 40 m/s a 20 m/s, en 5 segundos?

Datos                             Fórmula                                                        Solución

a = ?                        Ya conocemos la fórmula                 Sustituimos Directamente ⇒  a = ( VF – Vo ) / t

Vo= 40 m/s               ⇒  a = ( VF – Vo ) / t                         ⇒  a = ( 20 m/s – 40 m/s ) / 5s

VF = 20 m/s                                                                       ⇒  a = (- 20 m/s) / 5s

t = 5 s                                                                                ⇒  a = – 4 m/s    Solución

Observaciones:

¡Si te pareció interesante este artículo sobre el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, déjamelo saber!

Te gustaría ser parte de mi grupo público de Facebook, en el que todos pueden participar, dejando comentarios, compartiendo fotos de sus trabajos e inclusive haciendo preguntas abiertas y similares. 

¡Haz Clic en el botón con la manito y nos vemos dentro!

Salir de la versión móvil