Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) - Ejercicios Resueltos - Nivel 1
Summary
TLDREn este video, Jorge de Mate Móvil aborda el tema del movimiento rectilíneo uniforme en el primer nivel de los ejercicios resueltos. Explica la importancia de utilizar el sistema internacional de unidades para resolver problemas de física, y cómo convertir unidades cuando sea necesario. A través de dos ejemplos, un bus y un camión, Jorge muestra cómo calcular el tiempo que toma a un objeto en moverse a una velocidad dada, y advierte sobre las trampas comunes en problemas que involucran cruzar puentes o túneles. El video es una guía práctica para entender conceptos básicos de física y cómo aplicar fórmulas correctamente.
Takeaways
- 📏 En el sistema internacional de unidades, la distancia se expresa en metros, la rapidez en metros por segundo y el tiempo en segundos.
- 🌐 Es posible trabajar con distancias expresadas en kilómetros, rapidez en kilómetros por hora y tiempo en horas, pero es importante mantener一致性 en el sistema de unidades utilizado.
- 🚌 El problema 5 se refiere a un bus que avanza con un movimiento rectilíneo uniforme a 72 kilómetros por hora y se pide calcular el tiempo que le toma avanzar 200 metros.
- 🛣️ Para resolver el problema 5, se construye un gráfico simple para visualizar la trayectoria del bus y se utiliza la fórmula de movimiento rectilíneo uniforme.
- 📌 La rapidez del bus de 72 kilómetros por hora se convierte a metros por segundo (20 m/s) para aplicar la fórmula correcta.
- ⏱️ El tiempo calculado para que el bus avance 200 metros es de 10 segundos.
- 🚚 El problema 7 involucra un camión de 20 metros de longitud avanzando con un movimiento rectilíneo uniforme a 20 metros por segundo para cruzar un puente de 80 metros.
- 🌉 Al calcular el tiempo para cruzar el puente, se debe tener en cuenta no solo la longitud del puente, sino también la longitud total del camión.
- 📐 La distancia total recorrida por el camión es de 100 metros (80 metros del puente más 20 metros de longitud del camión).
- ⏳ El tiempo que toma al camión cruzar totalmente el puente es de 5 segundos, utilizando la misma fórmula de movimiento rectilíneo uniforme.
- 🔍 Es fundamental verificar las unidades de medida en los problemas físicos para asegurar la precisión en los cálculos.
- 🎓 Los problemas de movimiento rectilíneo uniforme son comunes en física y su resolución requiere una comprensión clara de las unidades y fórmulas involucradas.
Q & A
¿Cuál es la unidad de medida de distancia en el sistema internacional de unidades (SI)?
-La unidad de medida de distancia en el sistema internacional de unidades (SI) es el metro.
¿Cómo se expresa la rapidez en el sistema internacional de unidades (SI)?
-La rapidez se expresa en metros por segundo en el sistema internacional de unidades (SI).
¿Qué unidad de tiempo se utiliza en el sistema internacional de unidades (SI)?
-El tiempo se expresa en segundos en el sistema internacional de unidades (SI).
¿Qué pasos se deben seguir para resolver un problema de movimiento rectilíneo uniforme?
-Primero, se deben verificar y asegurarse de que todos los datos del problema estén en el mismo sistema de unidades. Luego, se construye un gráfico con las distancias y la rapidez dadas, y se aplica la fórmula del movimiento rectilíneo uniforme para resolver el problema.
¿Cómo se convierten los kilómetros por hora a metros por segundo?
-Para convertir kilómetros por hora a metros por segundo, se multiplica la cantidad de kilómetros por hora por 1000 (para convertir a metros) y luego se divide entre 3600 (para convertir de horas a segundos), o simplemente se multiplica por 5/18.
¿Qué es la distancia total que debe recorrer un camión para cruzar totalmente un puente, considerando su longitud?
-La distancia total que debe recorrer un camión para cruzar totalmente un puente es la longitud del puente más la longitud del camión.
¿Cuál es la fórmula para calcular el tiempo en un problema de movimiento rectilíneo uniforme?
-La fórmula para calcular el tiempo en un problema de movimiento rectilíneo uniforme es t = d / v, donde t es el tiempo, d es la distancia recorrida y v es la rapidez.
¿Qué unidades deben estar presentes para resolver un problema de movimiento rectilíneo uniforme correctamente?
-Para resolver un problema de movimiento rectilíneo uniforme correctamente, deben estar presentes las unidades de distancia (metros), de rapidez (metros por segundo) y de tiempo (segundos).
¿Por qué es importante verificar las unidades en un problema de física?
-Es importante verificar las unidades en un problema de física porque nos asegura que todos los datos estén en el mismo sistema de unidades, lo que evita errores en las conversiones y en los cálculos finales.
¿Qué sucede si los datos de un problema no están en el mismo sistema de unidades?
-Si los datos de un problema no están en el mismo sistema de unidades, se deben realizar conversiones para tenerlos en la misma unidad antes de comenzar a resolver el problema.
¿Cómo se maneja una situación en la que la distancia y la rapidez estén en diferentes sistemas de unidades?
-En una situación en la que la distancia y la rapidez estén en diferentes sistemas de unidades, se deben convertir todos los datos al sistema internacional de unidades (SI) antes de aplicar las fórmulas y resolver el problema.
Outlines
📏 Unidad de Medida y Movimiento Rectilíneo Uniforme
Este párrafo aborda la importancia de utilizar una unidad de medida consistente al resolver problemas de movimiento rectilíneo uniforme. Se discute cómo se deben expresar la distancia, la velocidad y el tiempo en el Sistema Internacional de Unidades (metros, metros por segundo y segundos) y la conversión necesaria si los datos están en kilómetros, kilómetros por hora y horas. Se utiliza el ejemplo de un autobús que avanza a 72 kilómetros por hora para explicar cómo calcular el tiempo que le toma avanzar 200 metros, incluyendo la conversión de unidades.
🤹 Conversión de Unidades y Cálculo de Tiempo
En este apartado, se explica cómo convertir unidades de kilómetros por hora a metros por segundo para resolver problemas de movimiento. Se presenta una fórmula simple de conversión y se resuelve el ejemplo del autobús de antes, donde se calcula el tiempo que le toma al autobús avanzar 200 metros a una velocidad de 72 kilómetros por hora. Finalmente, se calcula que el autobús tarda 10 segundos en recorrer esa distancia.
🚚 Cálculo del Tiempo para Cruzar un Puente
Este párrafo se centra en el cálculo del tiempo que un camión tarda en cruzar completamente un puente. Se describe el problema de un camión de 20 metros de longitud moviéndose a 20 metros por segundo y se explica que la distancia total a recorrer es la longitud del puente más la longitud del camión. A través de un gráfico y la aplicación de la fórmula de tiempo, se determina que el camión tarda 5 segundos en cruzar el puente en su totalidad.
🎓 Tips para Resolver Problemas de Movimiento
Finalmente, se brindan consejos para resolver problemas de movimiento rectilíneo uniforme, destacando la importancia de completar los datos en los gráficos y utilizar el sistema internacional de unidades. Se menciona que estos tipos de problemas pueden variar en su presentacion, pero siempre implican calcular el tiempo de movimiento, ya sea cruzando un puente, un túnel o un poste, y siempre debe tenerse en cuenta la longitud del objeto en movimiento.
Mindmap
Keywords
💡Matemáticas
💡Sistema Internacional de Unidades (SI)
💡Movimiento Rectilíneo Uniforme
💡Conversión de Unidades
💡Tiempo
💡Distancia
💡Velocidad
💡Gráfica
💡Unidades de Medida
💡Fórmula de Movimiento
💡Resolución de Problemas
Highlights
Se discute la importancia de utilizar el Sistema Internacional de Unidades en los problemas de física.
Se explica cómo se realiza la conversión de kilómetros por hora a metros por segundo para solucionar problemas.
Se presenta el problema del autobús que avanza a 72 kilómetros por hora y se debe calcular el tiempo para recorrer 200 metros.
Se resuelve el problema del autobús utilizando la fórmula de movimiento rectilíneo uniforme y la conversión de unidades.
Se destaca la necesidad de tener todos los datos del problema en el mismo sistema de unidades para una correcta solución.
Se aborda el problema del camión que cruza un puente con una explicación gráfica y detallada.
Se menciona la trampa común en problemas donde se debe cruzar un puente o un túnel, considerando la longitud del objeto en movimiento.
Se calcula el tiempo que toma el camión en cruzar totalmente el puente, teniendo en cuenta su longitud.
Se utiliza el triangulito de edad de una vuelta para calcular el tiempo en ambos problemas presentados.
Se enfatiza la importancia de completar los datos en los gráficos para una solución precisa de los problemas.
Se menciona la aplicación de estos conceptos en problemas más complejos en futuras clases.
Se habla sobre el cambio de unidades si los datos aparecen en diferentes sistemas de medida.
Se aclara que la distancia y la rapidez deben estar en las mismas unidades para aplicar la fórmula correctamente.
Se resalta la importancia de verificar las unidades en每一个步骤 del problema para evitar errores.
Se describe el proceso de construcción de un gráfico para visualizar mejor el problema a resolver.
Se explica cómo se maneja el caso en el que la distancia recorrida es superior al longitud del objeto en movimiento.
Se invita a los espectadores a seguir explorando más contenido en el curso de física.
Transcripts
hola chicos yo soy jorge de mate móvil y
el día de hoy vamos a revisar nuestro
primer nivel de los ejercicios resueltos
de movimiento rectilíneo uniforme antes
de ir con los problemas y hemos
preparado un montón vamos a repasar muy
rapidito en las unidades en el vídeo de
introducción habíamos visto que en el
sistema internacional de unidades la
distancia de se expresa en metros la
rapidez sube se expresen metros por
segundo y el tiempo t se expresa en
segundos sin embargo puede que en
algunos problemas la distancia de la
pareja expresada en kilómetros
la rapidez v utilice los kilómetros por
hora y el tiempo que se exprese en horas
se puede trabajar de esa manera en los
problemas si no hay ningún problema y no
es ningún pecado trabajar con los
kilómetros con las horas y con los
kilómetros por hora lo importante está
más claro un sistema con el otro si tú
decides trabajar con el sistema
internacional de unidades empleando los
metros los segundos y los metros por
segundo pues todos tus datos deberán
estar en el sistema internacional de
unidades no deberás tener ningún dato
expresado en kilómetros o en horas si es
que apareciera por ahí algún problema en
el cual todos los datos están en el
sistema internacional de unidades
y de repente aparece una rapidez a
expresada en kilómetros por hora
entonces tendría que realizar la
conversión al sistema internacional de
unidades si de repente todos los datos
están expresados en kilómetros en horas
y en kilómetros por hora y por ahí un
dato aparece expresado en metros
entonces deberás convertirlo a
kilómetros lo importante es que todos
los datos del problema se encuentren
expresados en el mismo sistema de
unidades arrancamos con el problema
número 5 de la guía de ejercicios y dice
lo siguiente un bus avanza como un
movimiento rectilíneo uniforme cmr a 72
kilómetros por hora
determinar el tiempo que le toma a
avanzar 200 metros en este problema no
nos dan ningún gráfico pero vamos a
construir nuestro propio gráfico desde
cero
nos dicen que un bus avanza con
movimiento rectilíneo uniforme a 72
kilómetros por hora tenemos un bus
entonces vamos a colocar nuestro bus por
aquí y esta va a ser su ubicación
inicial perfecto ahí tenemos entonces a
nuestro bus está mucho más chiquito que
el semáforo pero no
y nos dicen que avanza con movimiento
rectilíneo uniforme a 72 kilómetros por
hora esos 72 kilómetros por hora que son
su distancia no barça son tiempo tampoco
esos 72 kilómetros por hora son rapidez
son la rapidez v en los problemas
anteriores habíamos resuelto dos
ejercicios con rapidez expresada en
metros por segundo pero ahora se
encuentran en kilómetros por hora eso
nos podría traer algunos inconvenientes
más adelante de todas maneras vamos a
completar nuestra gráfica nuestro bus
avanza con una rapidez v que tiene un
valor de 72 kilómetros por n colocamos
entonces por aquí
la rapidez v que tiene un valor de
cuento de 72 kilómetros por hora
perfecto
nos piden determinar el tiempo que le
toma nuestro bus a avanzar 200 metros
entonces nuestro bus se encuentra
inicialmente en esta ubicación pero
avanza con movimiento rectilíneo
uniforme avanza avanza avanza y va a
terminar por aquí después de un tiempo
te los piden determinar el tiempo que le
toma a avanzar 200 metros y mirar la
distancia entre la ubicación inicial y
la ubicación final va a ser de 200
metros vamos a colocarla por aquí la
distancia de entre la ubicación inicial
y la ubicación final va a ser de 200
metros la colocamos de estradito
distancia de 200 metros no te olvides
que la distancia siempre se expresa en
metros en el sistema internacional y que
es lo que nos piden calcular el tiempo
el tiempo que le toma avanzar esos 200
metros con lo que hemos entonces el
tiempo t por aquí el tiempo t y esto es
lo que vamos a calcular que le toma
nuestro bus a avanzar 200 metros
perfecto colocamos entonces aquí el
tiempo t y vamos a calcular su valor
ahora podemos aplicar la fórmula
directamente
tenemos un pequeño inconveniente mira la
rapidez su vez se encuentra expresada en
kilómetros por hora y la distancia se
encuentra expresada en metros
la rapidez v se encuentra expresada en
kilómetros por hora tenemos por el km y
por aquí tenemos metros para no hacer
los problemas con esto vamos a hacer
algo bien sencillo vamos a convertir
esos kilómetros por hora a metros por
segundo y como lo hacíamos como lo vimos
acá en el vídeo vamos a colocar por aquí
esos 72 kilómetros por hora
mira los colocamos por aquí y ahora los
vamos a convertir a metros por segundo
al sistema internacional de unidades de
tal manera que tengamos la rapidez en
metros por segundo la distancia en
metros y listo ya no vamos a tener
ningún inconveniente y cómo hacemos para
convertir esos 72 kilómetros por hora a
metros por segundo hay dos maneras las
vimos en el vídeo de conversión pero la
manera más sencilla es multiplicar
simplemente por 5 dividido entre 18 nada
más
si multiplicamos esos 72 kilómetros por
hora por 5 dividido entre 18
la respuesta automáticamente aparecerá
en metros por segundo vamos a operar 72
por 5 entre 18 podemos simplificar algo
por aquí si 18 entre 18 eso es 1 y 72
entre 18 eso sería 4 estamos simplemente
simplificando nos quedarían 4 por 5 eso
sería 20 perfecto y las unidades
automáticamente aparecerá en metros por
segundo
si no te gusta simplificar puedes
también dividir 72 entre 18 eso sería 4
y 4 por 5 nos quedaría 20 las unidades
en metros por segundo y ahora si ya
tenemos la rapidez expresada en metros
por segundo y vamos a colocarla por él
vamos a borrar esos 72 kilómetros por
hora y ahora sí viene nuestra rapidez
expresada el metros por segundo la
rapidez v tiene un valor de 20 metros
por segundo
ahora tenemos la rapidez en metros por
segundo metros por aquí y metros también
por acá ahora sí ya no hay ningún
inconveniente y podemos aplicar nuestra
fórmula que era lo que nos piden
calcular nos piden calcular el tiempo
temps y si queremos calcular el tiempo
te vamos a venir a nuestro triangulito
de edad de una vuelta y vamos a tapar el
tiempo de iu que no quedaría nos
quedaría arriba la distancia de abajo
la rapidez suben tiempo t es igual a
arriba nos queda la distancia de y abajo
nos queda la rapidez v ahora simplemente
regresamos nuestros datos tiempo t es
igual a distancia de cuál es el valor de
la distancia por aquí lo tenemos 200
metros muy bien y el valor de la rapidez
su vez ya lo tenemos compartido a 20
metros por segundo
nos va a quedar entonces que el tiempo
te va a ser igual a 4 podemos
simplificar algo que se mira cuánto lo
que debía haber 0 con 0 se dan mitad de
21 y mitad de 20 eso serían 10 nos
quedaría 10 el tiempo es igual a 10 y
que unidades
si estamos trabajando la distancia en
metros y la rapidez en metros por
segundo el tiempo nos va a quedar
expresado en segundos
si no te gusta simplificar recuerda que
puedes dividir directamente el tiempo te
será igual a 200 entre 20 200 entre 20
eso sería 10 y las unidades en segundos
y listo
ya hemos calculado el valor del tipo del
tiempo en 10 segundos el tiempo que le
toma nuestro bus a avanzar 200 metros es
de 10 segundos siguiente problema
problema número 7
un camión de 20 metros de longitud
avanza con mrw a 20 metros por segundo
si éste pasara por el puente como se
muestra en el gráfico determina el
tiempo que emplea en cruzar totalmente
el puente digamos los datos que tenemos
en nuestra gráfica tenemos a nuestro
camión que se encuentra a punto de
cruzar un puente de 80 metros de
longitud el problema nos pide calcular
el tiempo que emplea en cruzar
nuestro camión totalmente el puente
vamos a completar nuestro gráficos con
los datos del problema un camión de 20
metros de longitud avanza con mrw a 20
metros por segundo esos 20 metros por
segundo que son son las rapidez con la
cual avanza nuestro camión entonces
vamos a indicar por aquí que el valor de
la rapidez vs20 metros por segundo
perfecto lo marcamos por aquí y listo ya
tenemos aquí el valor de nuestra rapidez
o cuánto es 20 metros por segundo lo
colocamos vamos bien por ahora todo bien
los pies y regular el tiempo que emplear
nuestro camión en cruzar totalmente el
puente entonces vamos a marcar por aquí
también el tiempo t
ahí está el tiempo t que toma nuestro
camión en cruzar totalmente el puente
verificamos las unidades si la distancia
la tenemos expresada en metros tenemos
por aquí 80 metros y la rapidez en
metros por segundo
perfecto sin la rapidez la trabajamos en
metros y con segundos en metros por
segundo la distancia lo tenemos en
metros y el tiempo nos va a quedar
expresado en segundos
en el sistema internacional entonces de
repente alguien dice que el problema
para fácil solamente nos queda recurrir
al triangulito de edad de una vuelta y
encontramos el valor del tiempo tiene
utilizando la fórmula
pero no este problema tiene una pequeña
trampa y la trampa se encuentra en la
distancia recorrida aparentemente es 80
metros pero hagamos nuestro gráfico a
detalle como venimos trabajando siempre
y vamos a encontrar una pequeña sorpresa
nuestro camión se encuentra inicialmente
por allí a punto de cruzar el puente
vamos a tomar como referencia a la parte
frontal de nuestro camión para medir la
distancia recorrida
inicialmente nuestro camión se encuentra
por aquí y avanza y avanza y avanza
hasta que llegue al final del puente
hasta aquí cuál ha sido la distancia
recorrida por nuestro camión tomemos
como referencia la parte frontal la
parte frontal de nuestro camión cuál es
la distancia recorrida
efe 80 metros
sin embargo aquí nos piden calcular el
tiempo que emplea el camión en cruzar
totalmente el puente en cruzar el puente
por completo y aquí nuestro cambio
todavía se encuentra sobre el puente
nuestro camión tiene que seguir
avanzando avanzando hasta dejar el
puente tiene que avanzar hasta aquí
entonces la distancia recorrida ya no es
de 80 metros tomemos como referencia a
la parte frontal del camión avanzo 80
metros y un pedacito más
si la distancia recorrida no era de 80
metros
hasta aquí es de 80 metros mira hasta
ahí es de 80 metros pero nos piden
calcular el tiempo que emplea en cruzar
totalmente el puente entonces nuestro
camión tiene que salir del puente tiene
que avanzar un pedacito más tiene que
avanzar hasta aquí tiene que dejar
totalmente el puente no se puede ubicar
sobre el puente
qué distancia para recorrer nuestro
camino primero recorre estos 80 metros y
luego recorre este pedacito adicional y
cuánto es el valor de esta distancia
pequeñita de esta distancia adicional
mira vamos a marcar por aquí esta
distancia adicional que recorrer que
tiene que recorrer nuestro camión cuál
es el valor de esta distancia de esta
distancia pequeñita que tenemos por aquí
cuál es el valor de esta distancia es la
longitud del camión y aquí se ve bien
clarito tiene que recorrer este pedacito
también este pedacito pequeñito esta
distancia pequeñita es la longitud del
camión y cuánto es el valor de longitud
del camión dato del problema un cambio
de 20 metros de longitud entonces vamos
a marcar por aquí el valor de esta
distancia pequeñita cuánto es medio de
20 metros lo colocamos por supuesto
también en el gráfico y ahora si nuestro
gráfico ya se encuentra completo siempre
super importante completar los datos de
los gráficos en los problemas del curso
de física los datos tienen que estar
completos en el gráfico completos y por
supuesto muy ordenados siempre hemos
trabajado así no vamos a perder esa
costumbre entonces cuál fue la distancia
recorrida por nuestro camión fue de 80
metros hasta aquí y luego dar su
longitud 20 metros más en total qué
distancia recorrió vamos a marcar
también la distancia total recorrida las
distancias de total recorrida fue de 80
+ 20 es decir 100 metros y por supuesto
la marcamos también en nuestro gráfico
aquí tenemos la distancia total
recorrida por nuestro cambio que fue de
80 masbate es decir de 100 metros y la
marcamos por el 80 más 20 eso serían 100
metros y ahora sí ya vamos a aplicar las
fórmulas tenemos el gráfico completo y
las unidades en orden todos se
encuentran en el sistema internacional
verificamos la distancia en metros muy
bien y la rapidez en metros por segundo
cuando trabajamos la distancia en metros
y la rapidez en metros por segundo el
tiempo nos va a quedar expresado en
segundos las unidades están en orden
siempre hay que verificar las unidades
si aparece algo de kilómetros y horas
ahí sí que se prendan las alarmas pero
felizmente hemos verificado las unidades
la distancia en metros la rapidez en
metros bien segundos y el tiempo nos va
a quedar expresada en segundos lo que
queremos es calcular el tiempo y el
tiempo que emplea nuestro camión en
cruzar totalmente el puente coloquemos
por aquí el tiempo te iba a ser igual a
cuánto va a ser igual
venimos a nuestro triangulito tapamos el
tiempo t y nos va a quedar distancia de
arriba y abajo rapidez suben distancia
de arriba y abajo rapidez v el valor del
tiempo te va a ser igual a cuánto es el
valor de la distancia recorrida la
tenemos por aquí es del 100 metros y lo
colocamos aquí arribita sin metros ahora
viene el valor de la rapidez ahora la
teníamos es el 20 metros por segundo y
esto sólo nos queda operar el valor del
tiempo te va a ser igual a 100 entre 20
eso sería así
y en qué unidades nos va a quedar si
hemos trabajado todos en el sistema
internacional de unidades la distancia
en metros y la rapidez sube en metros
por segundo entonces el tiempo que nos
va a quedar expresado en segundos y
colocamos por aquí que el valor del
tiempo t es de 5 segundos si a ti te
gusta la simplificación como a mí
entonces si entre 20 lo podemos realizar
nuestra manera 0 con 0 será mitad de 21
y mitad de 10
eso sería 55 segundos la misma respuesta
y listo y haremos calcular el valor del
tiempo t
este problema es un clásico siempre
viene aunque no siempre viene con
puentes a veces viene con túneles pero
siempre los vas a reconocer porque o
viene con puentes o viene con túnel y
también viene con el valor de la
longitud del hijo a veces también dice
un tren va a pasar por el costado de un
poste determina el tiempo que demora en
cruzar totalmente por el poste sabiendo
que el tren tiene una longitud de tantos
metros
y reconoces que se trata de este tipo de
problemas y hasta aquí vamos a llegar
por ahora pero recuerda que este ladito
encontrarás un montón de vídeos de
nuestro curso de física y por supuesto
continuamos resolviendo problemas de mrw
problemas un poquito más complicados no
vemos en las siguientes clases un saludo
y suerte
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