Movimiento rectilíneo uniforme MRU, ejercicios resueltos
El movimiento rectilíneo uniforme o MRU es un movimiento que se desarrolla sobre una línea recta con velocidad constante. Veamos algunos detalles más sobre el MRU y por supuesto algunos ejercicios.
Estas son algunas características del movimiento rectilíneo uniforme:
- El móvil recorre distancias iguales en tiempos iguales.
- La velocidad del móvil se mantiene constante durante el movimiento. Nunca va a cambiar el módulo, la dirección o el sentido de la velocidad.
Fórmulas del MRU
Las fórmulas del MRU emplean la distancia «d» recorrida por el móvil que avanza con una rapidez «v», empleando un tiempo «t». Con estas 3 variables, se puede armar el triángulo d-v-t, al que le decimos «date una vuelta» o «Dios ve todo».
Un pequeño consejo, antes de empezar a resolver cualquier ejercicio, verifica que el espacio o distancia, la velocidad y el tiempo, tengan las mismas unidades. Si trabajas en el sistema internacional, utiliza las siguientes unidades:
- Distancia: metros (m).
- Tiempo: segundos (s).
- Rapidez: metros por segundo (m/s).
Ejemplo 1:
Un móvil avanza con MRU a razón de 5 m/s durante 10 s. Calcular la distancia recorrida.
Solución:
Sabemos que el móvil avanza con MRU y además tenemos los siguientes datos:
- Rapidez: v = 5 m/s
- Tiempo: t = 10 s.
- Distancia: d = ?
Calcularemos la distancia «d» empleando las fórmulas:
La distancia recorrida por el auto es de 5 metros.
Ejercicio 2:
Una bicicleta avanza con MRU recorriendo 3 kilómetros en 1500 segundos. ¿Con qué rapidez avanza?
Solución:
En este caso, podemos ver que la bicicleta avanza con MRU, es decir, con rapidez constante. Además, podemos ver que la distancia está expresada en kilómetros, lo cual no nos conviene, es mejor trabajar en metros. Para convertir kilómetros a metros, solo tenemos que multiplicar por 1000.
Ahora sí, tenemos los siguientes datos:
- Tiempo: t = 1500 s.
- Distancia: d = 3000 m.
- Rapidez: v = ?
Como tenemos que calcular la rapidez, usamos nuestro triángulo d-v-t y sacamos la fórmula de la rapidez «v»:
La rapidez con la que avanza la bicicleta es de 2 m/s.
Guía de ejercicios
En esta ocasión, hemos preparado una pequeña guía con muchos ejercicios, algunos de los cuáles resolveremos juntos y otros quedarán para que puedas practicar en casa.
Intro
En el siguiente video, vamos a realizar una breve introducción al movimiento rectilíneo uniforme y resolveremos un problema muy sencillo.
Nivel 1
En este primer nivel, revisamos 3 problemas simples, en los cuáles veremos cómo aplicar las fórmulas del famoso triángulo, así como convertir km/h a m/s.
Nivel 2
En el segundo nivel, vienen 2 problemas de cruces, estos son un clásico, y siempre vienen en los exámenes.
Nivel 3
Ahora viene un ejercicio difícil de movimiento rectilíneo uniforme.
Reto
Un auto recorre 300 metros con MRU. Si la rapidez hubiera 10 m/s mayor, el tiempo empleado en recorrer dicha distancia hubiera sido un segundo menos. ¿Qué rapidez tiene el auto?
Solución:
Vamos a traducir las expresiones a lenguaje matemático, teniendo en cuenta que nuestro auto tiene una rapidez «v» y emplea un tiempo «t» en realizar su recorrido.
«Un auto recorre 300 metros con MRU»:
Ya tenemos una primera ecuación, veamos que otra información nos da el enunciado del problema.
«Si la rapidez hubiera 10 m/s mayor, el tiempo empleado en recorrer dicha distancia hubiera sido un segundo menos.»
Ya tenemos dos ecuaciones, ahora solucionamos este sistema:
Reemplazando en (ii):
La segunda solución no es válida, ya que la rapidez no puede tomar valores negativos como -60 m/s. Nos quedamos con la primera solución, v = 50 m/s.
