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Movimiento rectilíneo uniforme – Ejercicios resueltos

Ejemplo 1

¿Cuál es la distancia que recorre una partícula que se desplaza con una velocidad constante de 150 metros por segundo, durante 8 segundos?

Sabemos que se trata de un movimiento rectilíneo uniforme, entonces, debemos usar la fórmula d=v \cdot t, sustituyendo los valores, se tiene:

d=150 [\frac{m}{s}] \cdot 8 [s]

d=1,200 [m]

La distancia recorrida por la partícula es de 1,200 metros.

Ejemplo 2

¿Cuál es la velocidad con la que una partícula se desplazó 800 metros en 4 segundos?

La fórmula para el movimiento rectilíneo uniforme es d=v \cdot t, despejando v se tiene que:

v=\frac{d}{t}

Sustituyendo valores se tiene que:

v=\frac{800 [m]}{4 [s]}

v=200 [\frac{m}{s}]

La partícula se movió con una velocidad de 200 metros por segundo.

Ejemplo 3

¿Cuál es el tiempo que tarda una partícula en recorrer una distancia de 520 metros con una velocidad de 10 metros por segundo?

La fórmula para el movimiento rectilíneo uniforme es d=v \cdot t, despejando t se tiene que:

t=\frac{d}{v}

Sustituyendo valores se tiene que:

t=\frac{520 [m]}{10 [\frac{m}{s}]}

t=52 [s]

La partícula recorrió 520 metros en 52 segundos.

Ejemplo 4

Obtener las gráfcias v-t y d-t para el movimiento rectilíneo uniforme del ejemplo 1.

Sabemos que para el movimiento rectilíneo uniforme el diagrama v-t, es una línea recta paralela al eje horizontal, entonces, obtenemos:

El área bajo esta gráfica es igual a la distancia recorrida:

A=150 \cdot 8

A=1200

Además, implica que para cualquier valor del tiempo, la velocidad se mantiene constante: siempre se tiene una velocidad de 150 metros por segundo.

Ahora, un diagrama d-t para un movimiento rectilíneo uniforme es una línea recta que pasa por el origen cuya pendiente es igual a la velocidad, luego, tenemos:

Si denotamos la variación como \Delta, podemos escribir:

pendiente=\frac{\Delta d}{\Delta t}

Es decir que, la pendiente resulta del cociente entre la variación de la posición y la variación del tiempo. Por ejemplo, podemos considerar los puntos (3, 450) y (6, 900). La variación de la posición, o distancia, se define como:

\Delta d=900-450

Y la variación del volumen se define como:

\Delta t=6-3

pendiente=\frac{900-450}{6-3}

pendiente=\frac{450}{3}

pendiente=150

Este último resultado es el valor de la velocidad: 150 metros por segundo.

Ejemplo 5

Consideremos que un automóvil se desplaza en una trayectoria recta y plana. Durante la primera hora se desplaza a una velocidad constante de 20 kilómetros por hora. Las siguientes 4 horas se desplaza a una velocidad constante de 50 kilómetros por hora. En el instante t=5 hr aumenta la velocidad hasta 80 kilómetros por hora, y mantiene esta velocidad constante hasta el instante t=8 hr. Durante las siguientes dos horas se desplaza a una velocidad constante de 40 kilómetros por hora.

¿Cuál es la distancia recorrida durante las 10 horas?

Dado que se tienen 4 velocidades constantes, se aplica la fórmula d=v \cdot t para cada intervalo de tiempo en que la velocidad se mantuvo constante:

d_1=20[\frac{km}{hr}] \cdot 1 [hr]

 d_2=50[\frac{km}{hr}] \cdot 4 [hr]

d_3=80[\frac{km}{hr}] \cdot 3 [hr]

d_4=40[\frac{km}{hr}] \cdot 2 [hr]

Realizando las multiplicaciones se tiene que:

d_1=20 [km]

 d_2=200 [km]

d_3=240 [km]

d_4=80 [km]

La distancia total recorrida por el automóvil se calcula como:

d_{total}=d_1+d_2+d_3+d_4

Sustituyendo se tiene que:

d_{total}=20 [km]+200 [km]+240 [km]+80 [km]

d_{total}=540 [km]

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Cómo citar

Editor. (16 agosto 2018). Movimiento rectilíneo uniforme – Ejercicios resueltos. Celeberrima.com. Última actualización el 28 febrero 2022.