01/05/2021
El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) se caracteriza por la constancia de su velocidad. Esto significa que un objeto en MRU recorre distancias iguales en intervalos de tiempo iguales. Al representar gráficamente esta relación entre la distancia recorrida y el tiempo transcurrido, obtenemos una visualización clara y concisa del movimiento. Este artículo explorará a fondo la gráfica distancia-tiempo en el MRU, analizando su forma, interpretación y utilidad para comprender este tipo de movimiento.
La Gráfica Distancia-tiempo (d-t) en el MRU
En una gráfica distancia vs. tiempo para un MRU, la distancia recorrida (d) se representa en el eje vertical (ordenada) y el tiempo transcurrido (t) en el eje horizontal (abcisa). La característica fundamental de esta gráfica es que se representa mediante una línea recta.
La pendiente de esta línea recta es de vital importancia, ya que representa la velocidad del objeto. Una pendiente mayor indica una velocidad mayor, mientras que una pendiente menor indica una velocidad menor. Si la línea es horizontal, la velocidad es cero (el objeto está en reposo).
Interpretación de la gráfica d-t
Analizar la gráfica distancia-tiempo permite extraer información crucial sobre el movimiento:
- Velocidad: La pendiente de la recta determina la velocidad del objeto en MRU. Se calcula como la variación de la distancia dividida por la variación del tiempo: Velocidad = Δd/Δt.
- Distancia recorrida: En un instante de tiempo específico, la distancia recorrida se puede leer directamente en el eje vertical, encontrando el punto correspondiente en la recta.
- Tiempo transcurrido: Para determinar el tiempo que tarda en recorrer una distancia específica, se busca el punto en la recta correspondiente a dicha distancia y se lee el tiempo en el eje horizontal.
Ejemplos de gráficas d-t en MRU
Consideremos dos ejemplos para ilustrar diferentes situaciones de MRU:
Ejemplo 1: Velocidad Positiva
En este caso, la línea en la gráfica distancia-tiempo tiene una pendiente positiva. Esto significa que a medida que el tiempo aumenta, la distancia recorrida también aumenta. La línea se extiende desde el origen (0,0) hacia arriba y a la derecha, indicando un movimiento en una dirección positiva.
Ejemplo 2: Velocidad Negativa
Si la velocidad es negativa, la línea en la gráfica distancia-tiempo tendrá una pendiente negativa. Esto implica que a medida que el tiempo aumenta, la distancia desde un punto de referencia disminuye. La línea se extiende desde un punto inicial hacia abajo y a la derecha, representando un movimiento en dirección negativa.
Comparación con otras gráficas de movimiento
Es importante destacar las diferencias entre la gráfica distancia-tiempo y otras representaciones gráficas del movimiento, como la gráfica velocidad-tiempo y la gráfica aceleración-tiempo:
Gráfica Velocidad-Tiempo (v-t)
En un MRU, la gráfica velocidad-tiempo es una línea horizontal, ya que la velocidad permanece constante. El área bajo la curva de esta gráfica representa la distancia recorrida.
Gráfica Aceleración-Tiempo (a-t)
En un MRU, la gráfica aceleración-tiempo es una línea que coincide con el eje de tiempo, en el valor cero. Esto se debe a que la aceleración en un MRU es nula; no hay cambio en la velocidad.
Consultas Habituales sobre la Gráfica Distancia vs. Tiempo en MRU
A continuación, se responden algunas de las preguntas más frecuentes sobre la interpretación de la gráfica distancia vs. tiempo en el contexto del MRU:
¿Qué indica una línea recta en la gráfica d-t?
Una línea recta en la gráfica distancia-tiempo indica que el objeto se mueve con velocidad constante, es decir, un MRU.
¿Cómo se calcula la velocidad a partir de la gráfica d-t?
La velocidad se calcula como la pendiente de la línea recta en la gráfica distancia-tiempo : Velocidad = Δd/Δt.
¿Qué significa una línea horizontal en la gráfica d-t?
Una línea horizontal en la gráfica distancia-tiempo indica que el objeto está en reposo, su velocidad es cero.
¿Qué ocurre si la línea en la gráfica d-t no es recta?
Si la línea en la gráfica distancia-tiempo no es recta, significa que el movimiento no es un MRU. Podría ser un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) o algún otro tipo de movimiento.
Tabla Comparativa: Tipos de Movimiento y sus Gráficas d-t
| Tipo de Movimiento | Descripción | Gráfica d-t |
|---|---|---|
| MRU (Velocidad Positiva) | Velocidad constante y positiva | Línea recta con pendiente positiva |
| MRU (Velocidad Negativa) | Velocidad constante y negativa | Línea recta con pendiente negativa |
| MRUA (Aceleración Positiva) | Velocidad variable, aceleración constante y positiva | Curva parabólica cóncava hacia arriba |
| MRUA (Aceleración Negativa) | Velocidad variable, aceleración constante y negativa | Curva parabólica cóncava hacia abajo |
La gráfica distancia-tiempo es una herramienta fundamental para comprender y analizar el movimiento rectilíneo uniforme. Su simplicidad y claridad permiten visualizar de forma inmediata la velocidad y la distancia recorrida en función del tiempo, facilitando el estudio de este importante concepto de la física.