MOVIMIENTO UNIFORME

Velocidad en movimiento rectilíneo uniforme

La velocidad es una magnitud vectorial que mide con que rapidez varía la posición de un móvil en el tiempo. En MRU es constante y su signo depende del sentido hacia dónde se mueva el móvil respecto a como definimos el sistema de referencia.

En el siguiente diagrama los móviles 1 y 2 tienen velocidad positiva (se dirigen en sentido positivo, independientemente de su posición) mientras que la velocidad de 3 es de signo negativo.

La velocidad la calculamos como la variación de la posición sobre la variación del tiempo. Para calcular el módulo de la velocidad:

Como generalmente contamos el tiempo desde cero (es decir cuánto se tarda desde que empezamos a medir) muchas veces escribimos a la velocidad como:

O bien si no utilizamos una referencia y sabemos cuanto espacio se recorrió y en que tiempo la escribimos como:

El módulo de la velocidad se mide en unidades de espacio sobre unidades de tiempo, por ejemplo [m/s], [km/h]. Para la resolución de ejercicios de manera simple, es recomendable pasar todo a [m/s] y utilizar notación exponencial si fuesen números muy grandes o muy chicos.

Ejemplos

1) Si un móvil se encuentra en la posición X = 30 metros en el momento en que empezamos a contar el tiempo y 10 segundos después se encuentra en la posición X = 60 metros, entonces sabemos que su velocidad es de 3 [m/s] (*) y su gráfico es:

En realidad podríamos decir que la velocidad siempre es positiva dado que avanza una cierta distancia por cada unidad de tiempo, pero dado un determinado sistema de referencia, si el móvil se desplaza para el lado negativo decimos que tiene velocidad negativa.

2) Si un móvil se encuentra en la posición X = 30 metros en el instante 0 y 5 segundos después se encuentra en la posición X = 10 metros (es decir se acercó al origen) su velocidad es de -4 [m/s] y su gráfico es:

Debido a que estos gráficos son de la velocidad, no tomamos en cuenta la posición del móvil. El gráfico de la velocidad es independiente del lugar en dónde se encuentre. No importa si está del lado positivo o negativo, si sale o no desde origen, etc. Lo que sí nos importa es hacia dónde se mueve debido a que determina el signo de la velocidad.

EJERCICIOS

1) Calcular el tiempo que emplea un tren expreso en recorrer una distancia de 540 Km. Si lleva una rapidez constante de 250 Km/h. Expresar el tiempo en horas. (R= 2,16 h)

2) Calcular la distancia que recorre un móvil en 12 seg., si tiene un M.R.U. y una rapidez de 0.030 km/seg. (R= 360 m.)

3) Un avión recorre 2.940 Km en 3 horas. Calcular su rapidez en unidades MKS. (R=272,22 m/seg).

4) Un corredor de maratón es capaz de cubrir los 47,2 Km. de recorrido en 2 horas, 18 minutos y 23 seg. Determine la rapidez del corredor en sistema MKS. (R= 5,68 m/seg.)

5) Calcular el tiempo que emplea un móvil en recorrer una distancia de 10 Km con un M.R.U. si se desplaza con una rapidez de 60 Km/h.

6) Un motorizado se mueve en línea recta con una velocidad de 54 Km/h, entra en un túnel y tarda 2,25 minutos en salir. ¿Cuál es la longitud del túnel en metros?

7) El sonido viaja en el aire con una rapidez constante de 340m/seg. Un relámpago se produce a una distancia de 5,4 Km de un

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