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Articulo de MRU
Movimiento Rectilíneo Uniforme
Que es MRU
Se le llama movimiento rectilíneo uniforme o MRU a un cuerpo que
se
desplaza bajo una velocidad constante y cuya trayectoria es una línea recta, es decir, que su
velocidad es
igual y no cambia en el transcurso del tiempo dado a que su aceleración es nula.
Estas son algunas características del movimiento rectilíneo uniforme:
- El móvil recorre distancias equivalentes en tiempos equivalentes.
- La velocidad del móvil permanece constante durante el movimiento. Nunca varia la velocidad, la dirección o el sentido de la velocidad.
- La aceleración es nula.
Indice
Fórmulas del movimiento rectilíneo uniforme (MRU)
Distancia
Velocidad
Tiempo
d: Es la distancia o el desplazamiento que recorrió el cuerpo.
v: Es la velocidad constante.
t: Es el tiempo que tardo el cuerpo el realizar todo el recorrido.
En el Sistema Internacional (S.I.) la unidad de la distancia es el
metro
(m), para la velocidad es el metro por segundo (m/s)
y
para el
tiempo se utiliza el segundo (s).
Crea tu propio ejercicio de MRU
El simulador de movimiento rectilíneo uniforme permite calcular la velocidad de
un cuerpo con
velocidad constante si se conoce la distancia y el tiempo. Además permite calcular la distancia que
recorre un cuerpo con una velocidad constante en un tiempo determinado.
Cuenta con una calculadora de equivalencia de unidades permitiendo hacer una conversión rápida entre
las unidades más utilizadas, proporcionando una solución optima para el usuario que requiera
trabajar con distintas medidas.
Un movil parte con una velocidad de
recorriendo una distancia de
y para ello se tardo
0
Gráficas de M.R.U
El movimiento rectilíneo uniforme es un movimiento en linea recta que durante todo
el recorrido su
velocidad es la misma, cuando un cuerpo en movimiento no aumenta o disminuye su velocidad, es porque
su aceleración es de cero.
Al momento de realizar la gráfica se puede comprobar que la velocidad es una pendiente en linea
recta positiva, como se muestra a continuación:
Velocidad
En los m.r.u. la velocidad del cuerpo es constante y por tanto igual a la velocidad inicial.
v = vo = cte
Donde "v" es velocidad y "vo" es velocidad inicial.
La velocidad en función del tiempo se obtiene una recta paralela en el eje de abscisas
(tiempo).
Además, el área bajo la recta producida representa la distancia recorrida.
Además la curva del gráfico no tenga pendientes, significa que se
mueve en todo el trayecto con la misma velocidad, sin
experimentar aceleraciones.
Distancia
La inclinación de la recta de la gráfica depende de la velocidad. A mayor pendiente, mayor
velocidad.
La línea recta con pendiente positiva representa que
el cuerpo se mueve con velocidad constante, es decir,
recorre desplazamientos iguales en tiempos iguales.
La pendiente permite determinar la velocidad con
que se mueve el objeto.
Tiempo
¿Como se gráfica el tiempo en mru?. En el tiempo se manejan dos tipos de gráficas, en la primera se gráfica en función de la velocidad / tiempo y en la segunda, en función de la distancia / tiempo; las dos gráficas se anexaron en los conceptos anteriores.
Ejemplos de Movimiento Rectilíneo Uniforme
A continuación se podrá ver ejemplos clásicos del movimiento rectilíneo uniforme teniendo en cuenta
que todos estos escenarios son en un mundo ideal donde la fricción no afecta el movimiento, asi
haciendo hincapié en la velocidad siempre sera constante y la aceleración es nula.
Ejemplo 1
Un carro parte de Bogotá con una velocidad de 100 km/h con rumbo a la
ciudad de Medellin. Conociendo que la distancia entre Medellin y Bogotá es de 200km.
Teniendo en cuenta que el carro lleva una velocidad constante, y no frena en ningún tramo
del recorrido.
Calcular el tiempo que le tomara llegar a su destino.
Solución:
El problema nos habla de un carro con velocidad constante que parte con una velocidad de 100 km/h y que el recorrido total es de 200 kilómetros. En este caso las unidades estas en kilómetros y kilómetros por hora, el primer paso es convertir los datos a las unidades del sistema internacional.
Distancia = 200 km * 1000 = 200.000 metros
Velocidad = 100 km/h
÷ 3.6
= 27.7 m/s
Ya teniendo los datos organizados, el problema nos pide calcular el tiempo, recordando que el tiempo se halla dividiendo la distancia entre la velocidad tenemos la siguiente operación.
Tiempo = Distancia / Velocidad = 200000 ÷ 27.7 = 7200.2 segundos.
RTA:Teniendo como resultado que el viaje tomara un tiempo de 7200.2 segundos.
Ejemplo 2
Un cohete es lanzado al espacio con la finalidad de establecer una base en la luna, el tiempo
estimado
para completar el recorrido es de 7 días. si el cohete fue lanzado
con
una
velocidad crucero de 15.000 km/h.
Calcular cual es la distancia desde el lugar de partida hasta la luna.
Solución:
Primer paso es identificar los datos que me brinda el problema, en este caso me habla de un cohete con velocidad crucero de 15.000 km/h con un tiempo estimado de viaje de 7 días. En este caso las unidades estas en días y kilómetros por hora, el primer paso es convertir los datos a las unidades del sistema internacional.
Para realizar la conversion del tiempo debemos conocer que una hora tiene 3600 segundos y un dia o
24
horas tiene 86400 segundos.
Sabiendo esta información se procede a realizar el calculo.
Tiempo = 7 días * 86400 = 604800 segundos
Velocidad =
15000
km/h ÷
3.6
= 4166.66 m/s
Ya teniendo los datos organizados, el problema nos pide calcular la distancia entre el lugar de despegue y la luna, recordando que la distancia se halla multiplicando el tiempo por la velocidad tenemos la siguiente operación.
Distancia = Tiempo * Velocidad = 604800 segundos x 4166.66 m/s = 2.519.995.968 metros.
RTA:Teniendo como resultado la distancia total desde el lugar de despegue hasta la luna es de 2.519.995.968 metros
Ejemplo 3
En una carrera, María inicia con una velocidad constante de 10
m/s,10 segundos después Mariana la segunda competidora
inicia la carrera desde
el
mismo
punto de partida con una velocidad constante de 15 m/s.
Calcular cuanto tiempo tardara Mariana en alcanzar a María.
Solución:
Primer paso es identificar los datos que brinda el problema, en este caso habla de una corredora con velocidad constante de 10 m/s y de una segunda corredora con velocidad constante de 15 m/s y que entre las dos hay una diferencia de tiempo de 10 segundos desde un mismo punto de partida.
X 1 v1 son el espacio recorrido y la velocidad de María.
X 2 v2son el espacio recorrido y la velocidad de Mariana.
por lo tanto tenemos que:
X 1 = v 1 * t = 10t
X 2 = v 2 * (t - 10);
Ya que mariana comienza la carrera 10 segundos después, se considera
que
el
movimiento comienza desde el mismo punto, por lo tanto:
X 2 = 15( t - 10)
Mariana alcanza a María cuando ambas corredoras hayan recorrido la misma distancia, dicho
matemáticamente cuando:
X 1 = X 2
sustituyendo la ecuación:
10t = 15(t - 10)
Resolviendo la ecuación de primer grado tenemos lo siguiente:
10t = 15t - 150
10t - 15t = - 150
- 5t = - 150
t=
- 150-5
= 30 segundos
RTA:Teniendo como resultado que Mariana alcanzará a María en 30 segundos.
Aplicaciones del movimiento rectilíneo uniforme en la vida real
El movimiento rectilíneo uniforme es uno de los temas que trata la física mecánica en el tema de
cinemática.
Este tema es muy importante en la física ya que ayuda a describir el comportamiento de los cuerpos
que se mueven en linea recta con velocidad constante, si bien este movimiento es uno de los
fenómenos
más simples, es la base para poder comprender muchos otros fenómenos físicos.
Astronomía
El MRU es muy utilizado en astronomía. Lo único que se mueve en línea recta y siempre a la misma
velocidad es la luz.
El tiempo que tarda la luz en recorrer esa distancia se puede determinar sabiendo qué tan lejos está
un
objeto. Por ejemplo, el sol se encuentra a 150.000.000 de kilómetros de distancia. Como resultado,
el
sol tarda 500 segundos (8 minutos y 20 segundos) en ser visto en la tierra. En comparación, la
realidad
es un
poco más complicada, pero aún podemos decir con certeza razonable que la luz continúa moviéndose con
un
movimiento uniforme.
Criminalística
En esta disciplina es necesario saber desde que lugar se efectúo el disparo, las balas al ir tan rápido, tiene una trayectoria recta y no disminuye mucho la velocidad, por lo tanto se usa en distancias cortas para calcular la distancia que fue disparado el proyectil.
Principios históricos del movimiento rectilíneo uniforme
El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) fue definido, por primera vez, por Galileo
en los siguientes términos: "Por movimiento igual o uniforme entiendo aquél en el
que los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, tómense como se
tomen, resultan iguales entre sí”, o, dicho de otro modo, es un movimiento de
velocidad "v" constante.
Aristóteles afirmó que se debe aplicar una fuerza mayor a la resistencia para que un cuerpo gane
velocidad.
F > R, lo que estaba tratando de decir es que para que un objeto se mueva, la fuerza que lo mantiene
quieto
debe ser superada. Según Aristóteles, el cuerpo desarrollará una velocidad proporcional a la fuerza
e
inversamente proporcional a la resistencia. Aunque estas declaraciones son verdaderas, no son útiles
ya que
no tratan por igual las fuerzas que causan el movimiento y las fuerzas de rozamiento.