Problemas movimientos rectilíneos (con ejercicios resueltos)

Movimientos rectilíneos

Los movimientos rectilíneos son aquellos que tienen una trayectoria recta en todo momento. Entre sus características se puede decir que su velocidad alcanza tener una dirección que se mantiene constante, aunque puede subir o bajar su aceleración.

Además mantiene la fuerza el movimiento en paralelo con la velocidad. Es por esto que es un movimiento que permite ser trabajado mediante ecuaciones escalares. En este caso no son necesarias otros formalismos como vectores o algún otro. 

De este tipo de movimientos podemos encontrar algunos tipos como por ejemplo el movimiento rectilíneo uniforme. Este es ese movimiento rectilíneo que mantiene una velocidad constante cuando el movimiento va de un lugar a otro. También está el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado qué es el que mantiene una aceleración constante en todo momento. 

La fórmula del movimiento rectilíneo

En todos los movimientos se emplean las fórmulas que nos ayudan a resolver de mejor manera las ecuaciones o problemas relacionados con ellos. Es importante comprender que, aunque muchas de estas fórmulas permiten adaptaciones para otro tipo de movimiento, lo recomendable es usar la fórmula establecida para cada uno. Es decir que se debe buscar la fórmula exacta para cada movimiento en vez de hacer adaptaciones, pues puede que los resultados sean erróneos.

Ahora bien, la fórmula establecida para el movimiento rectilíneo uniforme es la siguiente: 

d = v . t

En esta fórmula vemos que d representa la distancia que recorre el movimiento, v viene a ser la velocidad que el objeto en movimiento puede alcanzar. Además se tiene la t que es empleada para representar el tiempo que tarda el movimiento desde su inicio a su fin. 

Entonces si, por ejemplo buscamos calcular lo que es el tiempo o la velocidad lo que tenemos que hacer es despejar esa ecuación o mejor dicho, utilizar la fórmula como se muestra a continuación: 

v = d/t  

t = d/v

Consejos para resolver problemas de movimientos rectilíneos

En el momento de resolver los problemas que involucra el uso de fórmulas, la clave está en poder recordarlas de forma correcta. Es justamente ese al reto que nos enfrentamos con este tipo de ejercicios.

Entonces, para recordar las fórmulas del movimiento rectilíneo, lo que aconsejamos es tener presente 4 claves fundamentales que son las siguientes: 

  • Teniendo en cuenta que, la mayoría de las personas, relacionan la velocidad con kilómetros por hora, podemos calcular entonces la velocidad haciendo la división entre el tiempo y la distancia. Para eso se aplica la siguiente fórmula: (Km/h): v = d/t.
  • En el caso que se necesite calcular otras fórmulas, lo que se debe hacer es seguir despejando. 
  • Es de mucha importancia poder comprobar las variables que se conocen del movimiento, estas pueden ser representadas en la fórmula con las siguientes siglas: v, t y d. Al comprobarlas todas deben tener la misma medida. 
  • Las unidades de medida es necesario que podamos anotarlas en las operaciones que estemos realizando. De esta manera tendremos claros los datos en todo momento. 

Resolver problemas de movimientos rectilíneos paso a paso

Problema 1

¿A qué velocidad debe circular un auto de carreras para alcanzar recorrer unos 50 Km en un tiempo de 15 minutos?

Solución paso a paso

Siendo la distancia en kilómetros, podemos entonces escribir el tiempo usando las unidades de hora. Así podemos representar la velocidad en kilómetros por hora. 

Entonces el tiempo que se toma el movimiento es el siguiente: 

t = 1/4 h = 0.25h

Ahora podemos representar entonces la distancia que el auto ha recorrido como se muestra a continuación: 

d = 50 Km

Entonces, todo esto nos dice que la velocidad que se necesita entonces es:

v = d/t

v = 50 Km / 0,25 h =

= 200 Km/h

Problema 2

Teniendo una bicicleta que se encuentra circulando en una línea recta teniendo una velocidad de 15Km/h durante un tiempo de 45 minutos ¿Qué distancia recorre en ese tiempo?

Solución paso a paso

La velocidad que tiene la bicicleta es la siguiente:

v = 15 Km/h

Todo el movimiento dura un tiempo exacto de: 

t = 45 min

En este caso vemos que las unidades que se usan en velocidad serían los kilómetros por hora. El tiempo se encuentra marcado en minutos.

En este caso lo que buscamos hacer es pasar el tiempo de minutos a horas, para lo cual tenemos que hacer una división. La operación completa se encuentra a continuación:

t = 45 min =

= 45 min . 1h / 60 min = 

= 3/4 h = 0,75 h

Ahora procedemos a hacer el cálculo que recorre la bicicleta: 

d = v . t

d = 15  Km/h . 0,75 h =

= 11,25 Km.

Problemas de movimientos rectilíneos

  • Si Víctor recorre con una patineta una pista que tiene 300 metros tomándose en el recorrido completo un minuto ¿A qué velocidad circula?
  • ¿Cuántos metros puede recorrer una motocicleta en un tiempo de un segundo si se mueve con una velocidad de 90Km/h?
  • Si un aeroplano se toma 2 segundos en recorrer un total de 160 metros ¿A qué velocidad está circulando en Km/h)
  • Al conocer que la velocidad del sonido es de 343,2 m/s. Entonces ¿Cuántos kilómetros de distancia se produce un trueno que se lleva un total de 6 segundos en oírse?
  • Conocemos que la velocidad que toma la luz en el vacío es, aproximadamente, c=300.000 Km/h. ¿Cuánto puede tardar en llegar la luz del sol a nuestro planeta tierra si entre ellos hay una distancia de unos 149,6 millones de kilómetros?

 

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