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MRU: movimiento rectilíneo uniforme, fórmulas y gráficas

Un móvil con MRU va en línea recta y recorre la misma distancia en cada segundo: su velocidad no cambia y su posición es x = x₀ + v · t.

Física y Química · 2.º y 4.º de ESO y 1.º de Bachillerato

Apartados del tema (5)

Qué es un movimiento rectilíneo uniforme

Un movimiento es rectilíneo cuando la trayectoria es una recta y uniforme cuando la velocidad no cambia ni en valor ni en sentido. Un tren que avanza por una vía recta a velocidad de crucero o un coche con el control de velocidad puesto en una autovía llana se mueven así: en cada segundo recorren los mismos metros.

Para describirlo se elige un origen en la recta y un sentido positivo. La posición x dice dónde está el móvil; la posición inicial x₀, dónde estaba en t = 0. Como la velocidad es constante, la posición crece (o decrece, si v es negativa) lo mismo en cada segundo: x = x₀ + v · t. Si el móvil sale del origen, queda x = v · t, que es la fórmula de toda la vida: distancia igual a velocidad por tiempo.

Velocidadv = (x − x₀) / t

Apartados del tema

Unidades: de km/h a m/s

En el Sistema Internacional la posición va en metros, el tiempo en segundos y la velocidad en metros por segundo (m/s). Las velocidades de la vida diaria se dan en kilómetros por hora: antes de sustituir hay que pasarlas a m/s con dos factores de conversión, uno para los kilómetros y otro para las horas.

Como 1 km/h = 1000 m / 3600 s, para pasar de km/h a m/s basta con dividir entre 3,6: 72 km/h son 20 m/s y 90 km/h, 25 m/s. Al revés, de m/s a km/h se multiplica por 3,6. Mezclar unidades (velocidad en km/h y tiempo en segundos) es el error que más resultados absurdos da.

La gráfica posición-tiempo

Si se representa la posición frente al tiempo, un MRU da siempre una recta. El punto donde corta al eje vertical es la posición inicial y su pendiente, lo que sube la recta por cada segundo, es la velocidad: cuanto más empinada, más rápido va el móvil. Una recta que baja indica velocidad negativa (el móvil avanza en sentido negativo) y una horizontal, un móvil parado.

246102030400x (m)t (s)(6; 40)
Posición-tiempo de un MRU con x₀ = 10 m y v = 5 m/s: una recta. Su pendiente es la velocidad.
Tabla de valores: posición y velocidad en cada instante
t (s)x (m)v (m/s)
0105
1155
2205
3255
4305
5355
6405

Apartados del tema

La gráfica velocidad-tiempo

En la gráfica de la velocidad frente al tiempo, el MRU es una recta horizontal: la velocidad vale lo mismo en todos los instantes. El área del rectángulo que queda entre la recta y el eje del tiempo es la base por la altura, v · t: justo lo que ha avanzado el móvil. Esta idea, el área bajo la gráfica v-t como desplazamiento, sirve también cuando la velocidad cambia.

246123450v (m/s)t (s)(6; 5)
Velocidad-tiempo del mismo MRU: una recta horizontal. El área sombreada, 5 m/s · 6 s = 30 m, es lo que avanza.

Apartados del tema

Encuentros y alcances

Cuando hay dos móviles en la misma recta, se escribe la ecuación de cada uno con el mismo origen y el mismo sentido positivo. El que va hacia el origen lleva la velocidad con signo menos. Se encuentran cuando están en el mismo sitio a la vez: se igualan las dos posiciones y se despeja el tiempo.

  • Elige el origen (normalmente, donde está uno de los móviles en t = 0) y el sentido positivo.
  • Escribe x = x₀ + v · t para cada móvil, con sus signos.
  • Iguala las dos posiciones y despeja t.
  • Sustituye t en cualquiera de las dos ecuaciones para saber dónde se encuentran.
AB90 km/h60 km/h150 km
Encuentro: dos coches que salen a la vez el uno hacia el otro (ejemplo 3).

Apartados del tema

Ejemplos resueltos paso a paso

  1. Ejemplo 1: Un tren circula a 108 km/h constantes. ¿Qué distancia recorre en 20 min? Da el resultado en metros y en kilómetros.

    1. v = 108 km/h · (1000 m / 1 km) · (1 h / 3600 s) = 30 m/s

    2. t = 20 min · (60 s / 1 min) = 1200 s

    3. x = v · t = 30 m/s · 1200 s = 36 000 m

    4. En kilómetros:

      x = 36 000 m · (1 km / 1000 m) = 36 km

    Solución 36 000 m = 36 km

  2. Ejemplo 2: Un móvil se mueve con MRU por una recta. En t = 0 está en x₀ = −20 m y su velocidad es 4 m/s. a) ¿En qué posición está a los 10 s? b) ¿En qué instante pasa por el origen (x = 0)?

    1. Apartado a:

      x = x₀ + v · t = −20 m + 4 m/s · 10 s = 20 m

    2. Apartado b:

      t = (x − x₀) / v = (0 m − (−20 m)) / 4 m/s = 5 s

    Solución a) 20 m; b) 5 s

  3. Ejemplo 3: Dos coches, A y B, están a 200 km de distancia en una carretera recta y salen a la vez el uno hacia el otro: A a 72 km/h y B a 88 km/h. ¿Cuánto tardan en cruzarse? ¿A qué distancia del punto de salida de A se cruzan?

    1. Móvil A:

      x A = 72 · t

      (x en km y t en h)

    2. Móvil B:

      x B = 200 − 88 · t

      (x en km y t en h)

    3. Se encuentran cuando están en la misma posición:

      x A = x B → 72 · t = 200 − 88 · t

    4. 160 · t = 200 → t = 200/160 = 1,25 h

    5. Posición del encuentro:

      x A = 72 · 1,25 = 90 km

    Solución t = 1,25 h; x = 90 km

Calculadora de cinemáticaMRU, MRUA, caída libre y tiro parabólico con los pasos y las gráficasConversor de unidadesCambios de unidades con los factores de conversión del cuaderno

Errores frecuentes

  • Sustituir la velocidad en km/h con el tiempo en segundos: pasa antes la velocidad a m/s (dividiendo entre 3,6).
  • Olvidar la posición inicial: x = v · t solo vale si el móvil sale del origen.
  • Confundir posición y distancia recorrida: si el móvil va en sentido negativo, la posición baja mientras la distancia recorrida sube.
  • En los encuentros, poner las dos velocidades positivas cuando los móviles van en sentidos contrarios.

Ponte a prueba

Cinco preguntas rápidas. Al elegir una respuesta ves si es correcta y por qué.

  1. 1. Un ciclista va a 6 m/s constantes. ¿Qué distancia recorre en 20 s?
  2. 2. ¿Cuántos m/s son 72 km/h?
  3. 3. En la gráfica posición-tiempo de un MRU, ¿qué indica la pendiente de la recta?
  4. 4. Dos coches separados 150 km salen a la vez el uno hacia el otro, a 70 km/h y a 50 km/h. ¿Cuándo se cruzan?
  5. 5. En un MRU, si el tiempo se duplica, ¿qué le pasa a la distancia recorrida?

Ejercicios del movimiento rectilíneo uniforme (MRU) para imprimir

Elige el nivel y el número de ejercicios: cada versión sale distinta y, con «Soluciones» marcado, lleva el solucionario en las últimas páginas. PDF en A4 o Carta y Word para editar.

Paso 1: Personaliza

Problemas
Nivel
Más opciones (números decimales, recuadro «Recuerda» con las fórmulas, línea para el nombre y la fecha, título)
Números decimales
Si lo dejas vacío, se pone solo.

Paso 2: Revisa y descarga

Más acciones (imprimir, proyectar, enlace, guardar, PNG)

Para incluir la página visible en una presentación o compartirla como imagen.

En qué cursos se ve

Los cursos de este tema son los de la secuencia de referencia del Ministerio (Orden EFP/754/2022 en la ESO y Real Decreto 243/2022 en Bachillerato). En 2.º de ESO, la Orden pide movimientos en una dimensión con velocidad constante (saber FQ.2.D.1); en 4.º, los movimientos rectilíneos con sus ecuaciones y gráficas y los encuentros y alcances (FQ.4.D.1). En 1.º de Bachillerato vuelve con el movimiento rectilíneo (FQ.D.2). Tu comunidad autónoma puede ordenarlo de otra forma: consulta la programación de tu centro.

Para repasarlo en verano o antes de un examen, está en el cuadernillo de repaso de Física y Química de 2.º de ESO y en el cuadernillo de repaso de Física y Química de 4.º de ESO, con las soluciones paso a paso.

Qué trabaja según el currículo

Elementos del currículo que se trabajan en este tema, con el texto literal de la norma.

Física y Química · Educación Secundaria Obligatoria, 1.º a 3.º

Ver competencias, criterios y saberes · Física y Química, Educación Secundaria Obligatoria, 1.º a 3.º

Saberes básicos · Física y Química, Educación Secundaria Obligatoria, 1.º a 3.º

D. La interacción

  • Predicción de movimientos sencillos a partir de los conceptos de la cinemática, formulando hipótesis comprobables sobre valores futuros de estas magnitudes, validándolas a través del cálculo numérico, la interpretación de gráficas o el trabajo experimental.

Fuente: RD 217/2022, enseñanzas mínimas estatales.

Física y Química · Educación Secundaria Obligatoria, 4.º

Ver competencias, criterios y saberes · Física y Química, Educación Secundaria Obligatoria, 4.º

Saberes básicos · Física y Química, Educación Secundaria Obligatoria, 4.º

D. La interacción

  • Predicción y comprobación, utilizando la experimentación y el razonamiento matemático, de las principales magnitudes, ecuaciones y gráficas que describen el movimiento de un cuerpo, relacionándolo con situaciones cotidianas y con la mejora de la calidad de vida.

Fuente: RD 217/2022, enseñanzas mínimas estatales.

Física y Química · Bachillerato, 1.º

Ver competencias, criterios y saberes · Física y Química, Bachillerato, 1.º

Saberes básicos · Física y Química, Bachillerato, 1.º

D. Cinemática

  • Variables que influyen en un movimiento rectilíneo y circular: magnitudes y unidades empleadas. Movimientos cotidianos que presentan estos tipos de trayectoria.

Fuente: RD 243/2022, enseñanzas mínimas estatales.

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Sigue con la Física y Química

  • MRUA y caída libre

    4.º de ESO y 1.º de Bachillerato

    En el MRUA la velocidad cambia lo mismo cada segundo: la aceleración es constante. La caída libre es un MRUA con a = −g = −9,8 m/s².

    Calculadora de cinemática

  • Tiro parabólico

    1.º de Bachillerato

    Un proyectil lanzado en el aire avanza con MRU en horizontal y cae con MRUA en vertical a la vez: la suma de los dos movimientos es una parábola.

    Calculadora de cinemática

  • Factores de conversión

    2.º y 3.º de ESOSecundaria en México

    Una fracción que vale 1, como 1000 m / 1 km: multiplicar por ella cambia la unidad, no la medida. La unidad que se quiere quitar va abajo y se tacha.

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