Fuerzas y movimientos: la velocidad, el MRU, el MCU.

En esta unidad vamos a descubrir cómo se mueve un objeto, qué fuerzas actúan sobre él y cómo medir su velocidad. Estos conceptos son fundamentales para entender la física del movimiento y se utilizan constantemente en la vida real: desde un coche en carretera hasta una rueda de bicicleta o la Tierra girando sobre sí misma.

Vamos a centrarnos en tres ideas clave: la velocidad, el Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) y el Movimiento Circular Uniforme (MCU).

🚀 ¿Qué es la velocidad?

La velocidad es la cantidad que nos dice cuánto espacio recorre un cuerpo en un tiempo determinado. Se mide normalmente en metros por segundo (m/s) o kilómetros por hora (km/h).

Fórmula básica de la velocidad:

v = d / t

(velocidad = distancia ÷ tiempo)

Si un ciclista recorre 20 km en 1 hora, su velocidad media será:

v = 20 km / 1 h = 20 km/h

Velocidad constante vs velocidad variable

Velocidad constante: el objeto recorre la misma distancia en cada unidad de tiempo.

Velocidad variable: el objeto cambia de velocidad (acelera o frena) a lo largo del movimiento.

➡️ El Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

El MRU es uno de los movimientos más sencillos en física. Se produce cuando un objeto se desplaza en línea recta con velocidad constante. Es decir, ni acelera ni frena.

Características del MRU:

La velocidad no cambia.

No hay aceleración.

El gráfico de la posición respecto al tiempo (x vs t) es una línea recta.

Fórmula del MRU:

x = x₀ + v·t

(posición final = posición inicial + velocidad × tiempo)

📘 Ejemplo:

Un coche parte desde el kilómetro 0 y se mueve a 80 km/h durante 2 horas.

x = 0 + 80·2 = 160 km

🔄 El Movimiento Circular Uniforme (MCU)

El MCU ocurre cuando un objeto se mueve en una trayectoria circular con velocidad constante (aunque cambia su dirección, la rapidez no varía).

Ejemplos de MCU:

• La vuelta de la Tierra sobre su eje.

• Una rueda girando a velocidad constante.

• Un satélite en órbita circular.

Conceptos importantes del MCU:

Velocidad angular (ω): mide cuánto gira el objeto en un cierto tiempo.

ω = θ / t (ángulo recorrido dividido entre el tiempo)

Se mide en radianes/segundo.

Frecuencia (f): número de vueltas por segundo (Hz).

Periodo (T): tiempo que tarda en dar una vuelta completa.

T = 1 / f

Aceleración centrípeta: aunque la rapidez no cambia, sí hay aceleración porque la dirección cambia constantemente. Esta aceleración apunta hacia el centro del círculo.

a = v² / r (velocidad al cuadrado dividido por el radio)

🎯 ¿Dónde vemos estos movimientos en la vida real?

Velocidad: en el velocímetro de un coche.

MRU: un avión volando a velocidad constante en línea recta.

MCU: las aspas de un ventilador girando a ritmo constante.

Conocer estos conceptos nos ayuda a analizar el movimiento, resolver problemas de física y entender mejor fenómenos que ocurren cada día.

🔄 ¿Cómo convertir entre m/s y km/h?

Cuando trabajamos con velocidades, es muy común encontrarse con diferentes unidades. Las más habituales son: 

• m/s (metros por segundo), que se usa mucho en física. 

• km/h (kilómetros por hora), más común en la vida cotidiana (por ejemplo, en el coche).

Por eso es fundamental saber cómo hacer el cambio de unidades. Aquí tienes la fórmula que necesitas:

✅ De m/s a km/h:

Multiplica por 3,6

Ejemplo: 10 m/s × 3,6 = 36 km/h

✅ De km/h a m/s:

Divide entre 3,6

Ejemplo: 90 km/h ÷ 3,6 = 25 m/s

¿Porqué hacemos estos calculos?

1 kilómetro = 1.000 metros

1 hora = 3.600 segundos

Entonces:

(1.000 m / 1 km) ÷ (3.600 s / 1 h) = 1 km/h = 0,277 m/s

o al revés, 1 m/s = 3,6 km/h

Aprender a cambiar de unidades te ayudará mucho al resolver problemas de MRU, MCU o cualquier otro tipo de movimiento.

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