Calculadora de movimiento rectilíneo

El movimiento rectilíneo describe el movimiento de un cuerpo a lo largo de una recta.

Pueden diferenciarse dos casos importantes:

  • El primer caso es el de un movimiento rectilíneo con velocidad constante, conocido técnicamente como movimiento rectilíneo uniforme (MRU).
  • La otra posibilidad es el movimiento rectilíneo con velocidad no constante debido a la presencia de una aceleración constante. En este caso el movimiento se conoce como movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).

Movimiento rectilíneo uniforme

El movimiento rectilíneo uniforme describe el movimiento de un cuerpo que se mueve en línea recta a velocidad constante.

Si se considera que el cuerpo se mueve a velocidad constante v, puede deducirse que al cabo de una cantidad de tiempo t habrá recorrido una distancia igual a:

$$x=vt$$

Si consideramos que en el momento inicial el cuerpo se encontraba en la posición $x_0$, la posición en el instante de tiempo t puede calcularse a partir de:

$$x(t) = x_0 + vt$$

Por ejemplo, si un cuerpo se encuentra inicialmente en la posición $x_0 = 3\text{ m}$ y se mueve a una velocidad de $v = 5\text{ m/s}$, al cabo de 10 segundos habrá recorrido una distancia de $vt = 5\text{ m/s}\cdot 10\text{ s} = 50\text{ m}$. De este modo, se encontrará en la posición $x = 3\text{ m}+50\text{ m}=53\text{ m}$.

Puedes utilizar la siguiente calculadora para calcular la posición de un cuerpo en un instante t si conoces su posición inicial x0 y su velocidad v.

m
m/s
s

También es posible calcular la velocidad del cuerpo si conoces su posición en dos instantes de tiempo distintos. Si en el instante t1 el cuerpo se encuentra en la posición x1 podemos escribir:

$$x_1 = x_0 + vt_1$$

Del mismo modo, si en el instante t2 se encuentra en la posición x2:

$$x_2 = x_0 + vt_2$$

Restando estas dos expresiones obtenemos

$$x_1-x_2 = v(t_1-t_2)\longrightarrow v=\frac{x_1-x_2}{t_1-t_2}$$

Puedes utilizar la siguiente calculadora para resolver la ecuación anterior.

s
m
s
m

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

El movimiento rectilíneo uniformemente acelerado describe el movimiento de un cuerpo que se mueve en línea recta con aceleración constante. Esto significa que su velocidad aumenta o disminuye a un ritmo constante a lo largo de la trayectoria.

Este cambio de velocidad viene definido por la aceleración a. Si, por ejemplo, el cuerpo tiene una aceleración de $3\text{ m/s}^2$ significa que la velocidad del cuerpo aumenta $3\text{ m/s}$ por cada segundo transcurrido.

La relación entre velocidad y aceleración en este caso puede expresarse mediante:

$$v(t) = v_0+at$$

Donde $v_0$ representa la velocidad en el instante inicial.

La evolución de la posición en este caso queda definida mediante la expresión:

$$x(t) = x_0 + v_0t + \frac{1}{2}at^2$$

Si conoces la posición inicial x0, la velocidad inicial v0 y la aceleración a, puedes utilizar la siguiente calculadora para calcular la posición x en un instante t.

m
m/s
m/s2
s