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Física · DESDE CERO

Movimiento y gráficas

Distinguir distancia y desplazamiento. Interpretar gráficas y calcular movimientos rectilíneos.

Aprender y practicar este tema →

Qué vas a comprender

Las ideas, paso a paso

Desde cero: describir el cambio de posición

La posición necesita un origen y un eje elegido. El desplazamiento es posición final menos inicial; puede ser positivo, negativo o cero. La distancia es la longitud total recorrida y nunca es negativa.

La rapidez media divide distancia entre tiempo; la velocidad media divide desplazamiento entre tiempo. En movimiento rectilíneo uniforme la velocidad es constante: x = x₀ + vt. Usa metros y segundos antes de operar.

Aplicación: pendientes y aceleración

En una gráfica posición-tiempo, la pendiente representa velocidad. En una gráfica velocidad-tiempo, la pendiente representa aceleración y el área con signo representa desplazamiento.

Si la aceleración es constante, v = v₀ + at y Δx = v₀t + at²/2. Estas expresiones requieren intervalos con una misma aceleración, no cualquier movimiento.

Reto: combinar trayectos y signos

La rapidez media de varios tramos se obtiene sumando todas las distancias y todos los tiempos. Promediar las velocidades solo funciona bajo condiciones específicas; con tiempos diferentes suele fallar.

Un signo negativo describe dirección respecto del eje. Frenar significa reducir la magnitud de la velocidad: un móvil con velocidad negativa puede frenar con aceleración positiva. En caída libre ideal la aceleración gravitatoria es constante cerca del suelo.

Ejemplos resueltos

Sigue el razonamiento

Una estudiante camina de x = 2 m a x = 8 m en 3 s, sin retroceder. Su desplazamiento es 6 m, igual a la distancia en este trayecto.

Su velocidad media es 6/3 = 2 m/s hacia el sentido positivo. El punto inicial no debe sumarse al desplazamiento.

Sigue el razonamiento

Un carrito parte del reposo con aceleración de 2 m/s² durante 4 s. Termina con v = 0 + 2(4) = 8 m/s.

Su desplazamiento es 0(4) + 2(4²)/2 = 16 m. En la gráfica v-t, el triángulo tiene base 4 s y altura 8 m/s: área 16 m.

Ejercicios de opción múltiple

Resuelve primero. Después abre la explicación para comparar tu razonamiento. Son ejercicios originales de práctica, con cuatro alternativas y una respuesta correcta.

1. Un robot pasa de x = −3 m a x = 5 m. ¿Cuál es su desplazamiento?

  1. 8 m
  2. 2 m
  3. −8 m
  4. 5 m
Ver respuesta y solución paso a paso

A. 8 m

  1. Identifica final 5 e inicial −3.
  2. Calcula 5 + 3 = 8 m.

Por qué sí o por qué no

A. Se resta 5 − (−3).

B. Se sumaron posiciones en vez de restarlas.

C. Se invirtió el orden final menos inicial.

D. Es la posición final, no el cambio.

2. Una recta x-t pasa por (2 s, 4 m) y (6 s, 16 m). ¿Cuál es la velocidad?

  1. 3 m/s
  2. 4 m/s
  3. 12 m/s
  4. 0.33 m/s
Ver respuesta y solución paso a paso

A. 3 m/s

  1. Δx = 12 m y Δt = 4 s.
  2. v = 12/4 = 3 m/s.

Por qué sí o por qué no

A. La pendiente es (16−4)/(6−2).

B. Se dividieron coordenadas finales sin restar.

C. Es el cambio de posición sin dividir por tiempo.

D. Se invirtió la pendiente.

3. Un auto recorre 60 km en 1 h y otros 60 km en 2 h. ¿Cuál es su rapidez media total?

  1. 40 km/h
  2. 45 km/h
  3. 60 km/h
  4. 30 km/h
Ver respuesta y solución paso a paso

A. 40 km/h

  1. La distancia total es 120 km.
  2. 120/3 = 40 km/h.

Por qué sí o por qué no

A. 120 km divididos entre 3 h.

B. Promediar 60 y 30 ignora tiempos distintos.

C. Solo corresponde al primer tramo.

D. Solo corresponde al segundo tramo.

Fuentes para estudiar y verificar

Completar los 24 pasos y las 12 preguntas →

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