Cinemática
FÍSICAAquí empieza la física del curso, y empieza describiendo lo que más ves cada día: cosas que se mueven. Un autobús que arranca, una pelota que cae, una noria que gira. En esta unidad vas a aprender a contarlo con números: dónde está algo, hacia dónde va y cuánto tardará en llegar — o en pararse. Y una promesa: en toda la unidad hay solo dos ecuaciones. Todo lo demás es saber usarlas.
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Aquí irán apareciendo las explicaciones de teoría y los problemas resueltos, ordenados por apartado. Mientras tanto, la teoría y los simuladores están en los apuntes.
00¿Moverse… respecto a qué?
Antes de calcular nada hay que decidir desde dónde se mira. El sistema de referencia, las tres formas de medir un viaje y qué es de verdad la velocidad.
¿Moverse… respecto a qué?
Antes de calcular nada hay que decidir desde dónde se mira. El sistema de referencia, las tres formas de medir un viaje y qué es de verdad la velocidad.
Antes de calcular nada, hay que ponerse de acuerdo en cómo se describe un movimiento. Este bloque te da las tres herramientas que vas a usar en toda la unidad:
- El sistema de referencia. Decidir desde dónde se mide — y descubrir que sin esa decisión ni siquiera se puede decir quién se mueve.
- Las tres medidas del viaje. Posición, desplazamiento y espacio recorrido: tres números distintos que el que empieza confunde en uno.
- La velocidad, bien entendida. Con su signo, y con la diferencia entre la del velocímetro y la del viaje entero.
- La aceleración… esperando su turno. Es la magnitud de cuando la velocidad cambia. Le llega su momento en el bloque 4 — de momento, ni la tocamos.
¿Quién se mueve? Depende de desde dónde mires
El pasajero del tren
Vas sentado en un tren que avanza suave, sin traqueteo. Para la persona del asiento de enfrente, no te has movido en todo el viaje: sigues a un metro de ella.
Para alguien parado en el andén, en cambio, has pasado zumbando. ¿Quién tiene razón? Los dos.
Un cuerpo está en movimiento si su posición cambia respecto del punto desde el que se mide, y en reposo si no cambia. Ese punto de observación elegido es el sistema de referencia.
posición de la pasajera respecto a tix = 0 m
No hay un observador «de verdad»
No existe un sistema de referencia privilegiado desde el que se decida quién se mueve de verdad. Ni siquiera el suelo: la Tierra también gira y viaja alrededor del Sol.
Por eso el movimiento es relativo: la respuesta a «¿se mueve?» depende de desde dónde se mire. Y por eso, antes de resolver nada, hay que elegir desde dónde se mide.
Elegir el sistema de referencia es decidir qué es + y qué es −
En los movimientos de este curso todo ocurre sobre una recta. Elegir sistema de referencia son dos decisiones: dónde está el origen (el cero) y cuál es el sentido positivo.
A partir de ahí, el signo trabaja para ti: «si voy para allá, las magnitudes son positivas; si me muevo para el otro lado, negativas». Y ojo: hay dos ejes, no uno. El eje x para lo que se mueve en horizontal y el eje y para lo que sube o cae — que en esta unidad también hay cosas que caen.
Lo primero de todo problema de cinemática: elegir el sistema de referencia y declararlo en el esquema. En el examen, decir «b) y c) son verdaderas» sin nombrar desde dónde se mide es una respuesta a medias.
Tres formas de medir un viaje
Posición, desplazamiento y espacio recorrido
Con el sistema de referencia puesto, ya se puede medir. Pero «cuánto te has movido» tiene tres respuestas distintas, y conviene no mezclarlas:
- Posición (x). Dónde estás ahora, medido desde el origen y con su signo. Es una foto, no un viaje. Dibujada, es una línea que sale del origen:
x = +30 m. A 30 m del origen, hacia el lado +. x = −10 m. A 10 m del origen… hacia el lado −. El signo es el lado. y = +5 m. Lo mismo, pero en vertical: 5 m por encima del origen. La línea verde es la posición: va del origen al cuerpo, y su signo dice de qué lado (o si está arriba o abajo). - Desplazamiento (Δx). El cambio de posición: de dónde saliste a dónde has llegado, xf − x0. Le da igual el camino que hayas hecho entre medias:
Sale de x₀ = +10 m, sube hasta los 50 m y vuelve hasta xf = +30 m. El camino (en gris) da igual: el desplazamiento va de la salida a la llegada — Δx = 30 − 10 = +20 m. - Espacio recorrido (s). Todo lo que has andado, sumado sin signos: la suela de zapato gastada. Al camino que sigues se le llama trayectoria. Compara las dos medidas sobre el mismo viaje y se ve la diferencia:
Sale de x₀ = +10 m, sube hasta los 50 m y vuelve hasta xf = +30 m. El camino (en gris) da igual: el desplazamiento va de la salida a la llegada — Δx = 30 − 10 = +20 m. El mismo viaje, medido con la suela del zapato: s₁ = 40 m de ida y s₂ = 20 m de vuelta. El espacio recorrido lo suma todo, sin signos — s = 40 + 20 = 60 m.
La diferencia se ve sola en cuanto paseas un poco. Prueba: avanza, retrocede, vuelve a la salida — y mira qué contador se entera y cuál no.
El viaje que lo delata todo: ir y volver
Imagina que vas a un buzón que está a 200 m y vuelves a casa. Has andado 400 m — y tu desplazamiento es cero, porque acabas exactamente donde empezaste.
¿Absurdo? No: son dos preguntas distintas. El espacio cuenta lo andado; el desplazamiento solo compara el final con el principio. Míralo en cuatro viajes, con las dos medidas dibujadas a la vez:
— espacio recorrido (s)— desplazamiento (Δx)
En las hojas y en el examen, estas medidas se piden juntas a propósito. Grábatelo: con cambio de sentido, el espacio recorrido siempre gana al desplazamiento; sin él, coinciden.
¿Rápido… respecto a qué y cuándo?
Qué es la velocidad
La velocidad mide cómo cambia la posición con el tiempo: cuánto te mueves en cada segundo. Por eso sus unidades son metros por segundo.
Decir v = 20 m/s significa que cada segundo tu posición cambia 20 m en el sentido +. Partiendo del origen: al primer segundo estás en 20 m, y a los 4 s, en 80 m.
La velocidad lleva flecha (y en una recta, la flecha es el signo)
Pero el cambio de posición puede ser hacia la derecha o hacia la izquierda del eje — hacia posiciones positivas o negativas. Por eso la velocidad es una magnitud vectorial: además del número necesita dirección y sentido.
En los movimientos rectilíneos de este curso, ese trabajo lo hace el signo. Compara los mismos 4 segundos con dos velocidades distintas:
Al número solo, sin la flecha, se le llama rapidez. Ojo con leer el signo como «va más lento»: −30 m/s es más rápido que +20 m/s, solo que hacia el otro lado.
El velocímetro y el viaje entero
Hay dos velocidades que conviene no confundir, porque responden a preguntas distintas:
- Velocidad instantánea. La de este momento: lo que marca el velocímetro ahora mismo. Cambia cada vez que aceleras o frenas.
- Velocidad media. La del viaje completo: desplazamiento entre tiempo, Δx/Δt. Piensa en un viaje en coche: 400 km y has tardado 4 h. ¿A qué velocidad has ido? A 400/4 = 100 km/h… aunque un radar te cazara un tramo a 120 — eso lo marcó el velocímetro en un momento concreto. La media es la velocidad constante a la que habrías hecho el mismo viaje en el mismo tiempo.
El viaje entero: 400 km en 4 h → vm = 100 km/h. El radar del tramo cuenta otra historia: la instantánea de ese momento.
Fíjate: la media no es «la media de las velocidades» que has ido llevando. Es un solo número que resume el viaje. Practícalo:
Y una pregunta que te dejo plantada: ¿cuándo marcan lo mismo el velocímetro y la media del viaje? Piénsala — se cobra en el siguiente bloque.
En resumen
- Reposo y movimiento son relativos: dependen de desde dónde se mida
- Elegirlo = fijar el origen y el sentido +
- Se declara SIEMPRE en el esquema
- Posición: dónde estás, desde el origen
- Desplazamiento: final menos inicio, con signo
- Espacio: todo lo andado, sin signos
- Es un vector: el signo lleva el sentido
- Instantánea: la del velocímetro
- Media: Δx/Δt del viaje entero (y puede ser 0)
¿Verdadero o falso? Con el porqué
Frases sobre reposo, sistemas de referencia, desplazamiento y velocidad. Marcar V o F no basta: hay que elegir el porqué, como en el examen.
Trabaja: las tres paradas del bloque: relatividad del movimiento, las tres medidas y las dos velocidades
Las tres medidas del viaje
Un viaje por tramos generado cada vez, y las tres preguntas de siempre juntas: posición final, desplazamiento y espacio recorrido. Con sus signos.
Trabaja: posición, desplazamiento y espacio recorrido, pedidos juntos como en las hojas de clase
01¿Y si va siempre igual de rápido?
El movimiento más simple que existe: una sola ecuación que lo cuenta todo, y el método de 4 pasos que vas a usar en toda la unidad.
¿Y si va siempre igual de rápido?
El movimiento más simple que existe: una sola ecuación que lo cuenta todo, y el método de 4 pasos que vas a usar en toda la unidad.
Ya sabes describir dónde está algo y cómo de rápido va. Ahora toca el primer movimiento con nombre y apellidos — y es el más simple que existe: el movimiento rectilíneo uniforme, MRU para los amigos.
En este bloque está también la joya de la corona: el método de 4 pasos para resolver cualquier problema de la unidad. Apréndetelo aquí, porque no vamos a cambiarlo nunca.
El movimiento más simple que existe
Mismo espacio en el mismo tiempo
Que la velocidad sea constante quiere decir exactamente esto: «recorro el mismo espacio en el mismo tiempo. Si voy a 3 m/s, cada segundo recorro 3 metros. Y el siguiente, otros 3».
Míralo con marcas: cada segundo, una raya en el suelo. Si las rayas salen igual de separadas, la velocidad no ha cambiado.
Un movimiento es rectilíneo uniforme cuando cumple las dos cosas que dice su nombre: la trayectoria es una recta y la velocidad es constante — en módulo, en dirección y en sentido.
Aquí se cobra la pregunta del bloque 0
¿Cuándo marcan lo mismo el velocímetro y la media del viaje? En el MRU. Si la velocidad vale siempre lo mismo, la media de algo que no cambia es ese mismo valor.
Una ecuación que lo cuenta todo
Leerla término a término
Todo el MRU cabe en una línea. ¿Por qué con x? Porque por lo general nos vamos a mover en el eje X:
x(t) = x₀ + v·t
Lo importante no es memorizarla, es saber leerla. Cada término cuenta una cosa:
- x₀ — de dónde sale. El término independiente es la posición inicial. Y no tiene por qué ser cero: casi nunca se sale del origen.
- v — cuánto y hacia dónde. El número que multiplica a t es la velocidad, con su signo: positiva se aleja, negativa vuelve.
- Y lo que NO está también habla. No hay término con t²: la velocidad no cambia. En cuanto veas un t², estarás en otro bloque.
De ecuación para la velocidad no hay: la velocidad es siempre la misma. Esa es la gracia del MRU.
Tócala tú — mueve los tres mandos y mira qué hace cada término:
x(t) = 10 + (+5)·t
El signo de v: el mismo problema, dos películas
Un mismo esquema se resuelve dos veces cambiando solo el signo de v. Compara:
Un resultado tiene que tener sentido. Si el tiempo te sale negativo, no «le quitas el signo»: has cometido un fallo de razonamiento en algún paso, y hay que ir a buscarlo — en este caso, en el sentido de la velocidad.
Traducir la pregunta: el método de los 4 pasos
Este método vale para todos los problemas de la unidad — MRU, frenadas, caídas, encuentros. Se presenta aquí y no se cambia nunca:
Un caso completo, con los 4 pasos a la vista
¿Sustituir o despejar? La pregunta lo dice
- Te dan el tiempo («¿dónde está a los 15 s?») → sustituyes t en la ecuación y sale la posición.
- Te dan la posición («¿cuándo llega a…?») → impones la condición x(t) = ese valor y despejas t.
El error clásico de la tabla: te dan posiciones, y en vez de dividir entre v para sacar el tiempo, se multiplica. Antes de operar, pregúntate: ¿qué me dan y qué me piden?
Las unidades también son física
Casi la mitad de los fallos de esta unidad son de unidades. Dos conversiones van a salir una y otra vez, así que mejor entenderlas ya:
Y el último gesto de todo problema: mirar el resultado y preguntarse si tiene sentido. A 50 km/h, en unas 10 horas salen unos 500 km — si te han salido 5 millones, algo se ha mezclado por el camino.
En resumen
- Trayectoria recta + velocidad constante
- Mismo espacio en el mismo tiempo
- Media e instantánea coinciden
- x(t) = x₀ + v·t
- x₀: de dónde sale (casi nunca 0)
- v con su signo: el sentido
- Sin t²: nada acelera
- Leer → esquema con SR → ecuaciones → condición
- Te dan t: sustituye · te dan x: despeja
- km/h → m/s: entre 3,6
- El resultado tiene que tener sentido
Resuelve el MRU, en dos pasos
Cada caso pide primero la condición —¿qué haces con la ecuación?— y después el número. Acertar la cuenta con la condición mal es media respuesta.
Trabaja: la ecuación x(t) = x₀ + v·t, el signo de v, la condición de llegada y las conversiones
Un trayecto por etapas
El problema largo: un viaje real por tramos con seis apartados encadenados. Si un apartado usa un resultado anterior, se corrige con tu valor — el error se arrastra una sola vez.
Trabaja: todo el bloque: velocidades, conversiones, distancia total, desplazamiento y espacio
02¿Cómo se cuenta un movimiento sin palabras?
Una gráfica cuenta un viaje entero de un vistazo — si sabes leerla. Y la trampa número uno: la gráfica no es una foto del camino.
¿Cómo se cuenta un movimiento sin palabras?
Una gráfica cuenta un viaje entero de un vistazo — si sabes leerla. Y la trampa número uno: la gráfica no es una foto del camino.
Hasta ahora los movimientos se contaban con frases y con ecuaciones. Hay una tercera forma, y es la favorita de los exámenes: la gráfica. Un viaje entero, con sus prisas y sus paradas, cabe en un solo dibujo.
Antes de empezar, una pregunta que parece fácil: si en una gráfica ves una recta horizontal, ¿el móvil está parado? Guárdala — se responde al final del bloque, y la respuesta cae en exámenes.
La x-t: el viaje entero de un vistazo
Qué hay en cada eje
La gráfica estrella de la unidad es la x-t: en el eje horizontal va el tiempo en segundos, y en el vertical la posición en metros. Los dos ejes llevan siempre su magnitud y su unidad — una gráfica con los ejes sin rotular no dice nada.
Y el primer aviso es el más importante de todos: la gráfica no es una foto del camino. Compara las dos imágenes:
Las tres lecturas
Con los ejes claros, cualquier x-t del MRU se lee con tres reglas:
- Sube. La posición crece con el tiempo: el móvil se aleja del origen.
- Horizontal. El tiempo pasa y la posición no cambia: está parado. Parado — no «va lento», no «va constante».
- Baja. La posición disminuye: vuelve hacia el origen. Su velocidad es negativa.
Pruébalas sobre una gráfica de verdad — pulsa cada tramo y léelo:
Pulsa un tramo de la gráfica (o su botón) y léelo con calma.
La pendiente es la velocidad — y se calcula, no se mira
Cuanto más inclinada la recta, más rápido va el móvil. Pero «a ojo» no vale: la pendiente se calcula con dos puntos: «la variación de mi eje Y entre la variación de mi eje X».
Más pendiente en la x-t no es acelerar: es ir más rápido, a velocidad constante. La aceleración se vería como curvatura, no como inclinación — y en este bloque todas las rectas son rectas.
De la recta a la ecuación (y al revés)
La gráfica y la ecuación dicen lo mismo
Una recta en la x-t y la ecuación x(t) = x₀ + v·t son la misma información escrita en dos idiomas. El diccionario tiene dos entradas:
- El corte con el eje vertical es x₀. «El punto donde corta con el eje, que va a ser el tiempo 0, me dice la posición desde la que sale ese cuerpo.»
- La pendiente es v. La que acabas de aprender a calcular con dos puntos — con su signo.
El tramo que no empieza en t = 0
Aquí está el apartado que separa notas en los exámenes de este bloque. Si un tramo empieza a mitad de viaje, su ecuación tiene que descontar el tiempo ya gastado.
La ecuación de un tramo sin descontar el tiempo es el error más repetido de todo el bloque. El antídoto es gratis: comprueba tu ecuación en un vértice antes de seguir.
Espacio, desplazamiento y media: la gráfica también los da
Las tres medidas del bloque 0 se leen directamente de la x-t:
- Espacio recorrido. Se suma tramo a tramo, sin signos. Las bajadas también suman camino.
- Desplazamiento. Posición final menos inicial, con signo. Si vuelve al punto de salida, es cero — aunque haya andado todo el día.
- Velocidad media. Δx entre Δt del viaje entero. Nunca «la media de las velocidades de los tramos».
La v-t: la otra película del mismo viaje
En el MRU, la v-t es siempre horizontal
La segunda gráfica pone la velocidad en el eje vertical. Y como en el MRU la velocidad no cambia, su v-t es siempre una recta horizontal:
- La altura es v. Un MRU a 3 m/s es una horizontal a la altura 3, desde el primer segundo hasta el último.
- El signo la coloca. Si el móvil vuelve (v = −3 m/s), la recta va por debajo del eje. Dibujarla por encima es un error clásico de examen.
El área bajo la v-t: un regalo que usaremos mucho
La v-t esconde un truco. Multiplica la altura (v) por la base (t) y sale v·t — que en el MRU es justo el espacio recorrido. El área del rectángulo bajo la recta ES el camino andado:
Ahora el rectángulo parece poca cosa. En el bloque 4, cuando la velocidad cambie, esta idea será la forma más rápida de calcular frenadas — guárdala.
La misma película, las dos gráficas a la vez
Junta todo. Elige un escenario, dale a reproducir y mira las dos gráficas dibujarse a la vez. Fíjate sobre todo en «Parado» y «Se aleja»: en los dos hay una horizontal… y no significan lo mismo.
Y aquí se cobra la pregunta de la entrada del bloque: una recta horizontal no basta para decir «parado». Primero los ejes; después, la lectura.
En resumen
- Sube: se aleja · baja: vuelve (v < 0)
- Horizontal: parado (no «va lento»)
- Pendiente = v, con dos puntos
- No es una foto del camino
- Corte con el eje: x₀ · pendiente: v
- Empieza en t₁: x(t) = x₁ + v·(t − t₁)
- Comprueba en un vértice
- Espacio: suma por tramos · desplaz.: final − inicial
- Siempre horizontal, a la altura de v
- v negativa: por debajo del eje
- Área = v·t = espacio recorrido
- Antes de leer nada: mira los EJES
¿Qué gráfica lo cuenta?
Una historia corta y cuatro gráficas: elige la que la cuenta de verdad — y caza la que es físicamente imposible, razonando por qué.
Trabaja: las tres lecturas de la x-t y por qué una gráfica no puede tener dos posiciones a la vez
La gráfica, al detalle
El formato del examen: una x-t por tramos y su tabla completa — tipo, velocidad y ecuación de cada tramo, espacio y desplazamiento. Con trampa ocasional.
Trabaja: pendiente con dos puntos, la ecuación con el tiempo descontado y las tres medidas del viaje
Dibuja tú la gráfica
El camino inverso, el que piden los exámenes en papel: te contamos el viaje y tú construyes la x-t colocando los vértices sobre la rejilla.
Trabaja: del movimiento a la gráfica: posiciones, tiempos y pendientes con su signo
03¿Dónde y cuándo se encuentran?
Dos móviles, dos ecuaciones y una condición: sus posiciones son la misma. El tipo de problema que más cae en el examen.
¿Dónde y cuándo se encuentran?
Dos móviles, dos ecuaciones y una condición: sus posiciones son la misma. El tipo de problema que más cae en el examen.
Hasta aquí siempre había un móvil. A partir de ahora hay dos, y eso cambia el tipo de pregunta: ya no es dónde estará uno, sino dónde y cuándo coincidirán los dos.
Es el salto más grande de la unidad. Hasta ahora bastaba con seguir a un móvil; ahora hay que seguir a dos a la vez, sin perder de vista que comparten recta y reloj.
Y una pregunta para ir pensando: si dos amigos salen a la vez desde sus casas y van uno hacia el otro, ¿se encuentran a mitad de camino? Guárdala, que se contesta en la segunda parada.
Dos móviles, una sola recta
Dos ecuaciones, un solo origen y un solo reloj
Con dos móviles no hay nada nuevo que aprender: cada uno lleva su MRU y su ecuación. Lo único que hay que hacer es escribir las dos a la vez, como un bloque.
Lo que sí es nuevo, y es la idea de todo el bloque, cabe en una línea:
Las dos ecuaciones tienen que estar medidas desde el mismo origen y con el mismo reloj. Si cada una cuenta desde un sitio distinto, no se pueden comparar — y todo lo que venga después dará igual.
Por eso el esquema del paso 2 es uno solo, con los dos móviles dentro. Eliges dónde pones el cero y hacia dónde es positivo, y esa elección vale para los dos.
Primero clasifica: ¿de frente o persiguiéndose?
Antes de escribir nada conviene mirar el dibujo y decidir qué está pasando. Solo hay dos posibilidades:
- Encuentro de frente. Van uno hacia el otro. Se acercan desde los dos lados, y por narices acaban coincidiendo. Uno de los dos va en contra del sentido positivo, así que su velocidad es negativa:
- Persecución (o alcance). Van los dos hacia el mismo lado, y el de detrás tiene que ir más rápido para llegar a ponerse a su altura. Aquí las dos velocidades tienen el mismo signo:
Ojo con una trampa fácil: eso se decide por los sentidos, no por las palabras del enunciado. Que diga «se encuentran» no significa que vengan de frente.
Y aquí es donde muerde el signo. En un encuentro de frente uno de los dos va en sentido contrario al positivo, así que su velocidad es negativa. En una persecución, las dos son positivas.
Poner las dos velocidades positivas en un encuentro de frente es el segundo error más repetido del bloque. No avisa con un mensaje de error: te sale un tiempo raro, o negativo, y ese resultado sin sentido es la señal de que hay un fallo de razonamiento que ir a buscar.
Y otra que conviene dejar clara desde ya: encontrarse no es ir igual de rápido. La condición iguala posiciones, nunca velocidades. En este bloque ni siquiera se puede confundir —dos velocidades constantes distintas no se igualan nunca—, pero en cuanto aparezca la aceleración habrá un instante en que uno alcance la velocidad del otro, y no será el instante en que lo alcance.
El mismo par, los dos casos
Lo bueno es que el esquema apenas cambia de un caso al otro. Mira los mismos dos coches, resueltos de las dos maneras: entre una versión y la otra solo cambia un signo.
Aquí tienes los dos casos en movimiento. Elige uno y dale a reproducir: arriba la carretera y abajo sus dos rectas, dibujándose a la vez.
Van uno hacia el otro: una velocidad es positiva y la otra negativa.
■ móvil A■ móvil B● se encuentran
La condición: estar en el mismo sitio a la vez
Qué sé yo de dos cuerpos cuando se encuentran
El paso 4 del método pedía traducir la pregunta a una condición. Con un móvil era «se detiene, luego su velocidad es cero». Con dos, es esto:
«¿Qué sé yo de dos cuerpos cuando se encuentran? Pues que sí o sí, cuando se encuentren, va a haber algo que es igual: su posición respecto al origen.»
Fíjate en lo de respecto al origen, que no sobra. No es que hayan recorrido lo mismo — casi nunca recorren lo mismo. Es que están en el mismo punto.
Y ahora el movimiento que hay que hacer siempre: primero se dice con palabras, y luego se escribe en lenguaje matemático.
xfA = xfB
Cuando se encuentran, sus posiciones son la misma.
Eso convierte dos ecuaciones en una sola con una incógnita, y el resto es despejar.
Y después, las dos preguntas
Al resolver la condición sale el cuándo. El dónde se saca metiendo ese tiempo en una de las dos ecuaciones de posición.
¿En cuál de las dos? «Pues cualquiera, porque van a ser la misma.» Y de ahí sale gratis la comprobación: sustituye en la otra, y si no te da lo mismo, hay algo mal.
Las dos preguntas se contestan diciendo desde dónde y desde cuándo: la posición se mide desde el origen que tú elegiste, y el tiempo se cuenta desde que arranca el primero. Un número suelto, sin decir de quién es, no vale.
¿A mitad de camino? Casi nunca
Aquí se cobra la pregunta del principio. Nuria y Bruno salieron a la vez y se encontraron a 80 m de ella, no a 100. El punto medio no tiene nada que ver.
La razón es fácil de ver: han estado el mismo rato andando, así que el que va más rápido ha recorrido más trozo. El camino se reparte en proporción a las velocidades, y solo caen en el punto medio si los dos van exactamente igual de rápido.
80 m + 120 m = 200 m — los dos trozos suman justo la separación que había al principio.
120 m − 40 m = 80 m — la diferencia es la ventaja que tenía que recuperar.
Ese dibujo es además la segunda comprobación que sale gratis. De frente, los dos trozos suman la separación inicial. En una persecución, se diferencian en la ventaja que había que recuperar.
Dos atajos, y para qué sirven de verdad
Cuando salen a la vez hay dos formas rápidas de llegar al mismo número. Las cuento porque están bien, pero con una condición:
- La velocidad relativa. En la persecución de antes, la barredora le recorta 8 m cada segundo y tiene que recuperar 80: 80 ÷ 8 = 10 s. En el encuentro de frente se suman, porque se acercan por los dos lados.
- La proporción del reparto. Nuria y Bruno van a 10 y 15, así que el camino se parte en esa misma proporción: 80 m y 120 m de los 200.
Los dos son comprobaciones, no métodos: sirven para ver si el resultado tiene sentido, no para llegar a él. Y hay otra razón para no fiarse de ellos — el segundo deja de funcionar en cuanto uno de los dos sale más tarde, que es lo que viene en la última parada.
Y en la gráfica, el cruce de las dos rectas
El punto donde se tocan es la respuesta
Todo lo del bloque anterior sirve aquí, y encima sale más barato. Si dibujas las dos rectas en la misma x-t, el encuentro es el punto donde se cortan.
Y no da una respuesta, sino las dos. Baja desde ese punto al eje horizontal y tienes el cuándo; llévalo al eje vertical y tienes el dónde.
Por eso muchos enunciados piden las dos vías: resolverlo con ecuaciones y representarlo. Son la misma respuesta contada en dos idiomas.
Las tres formas que puede tener
Solo hay tres dibujos posibles, y se distinguen de un vistazo:
El tercero merece un momento. Que dos rectas no se corten también es una respuesta, y hay que atreverse a darla: si los dos van en el mismo sentido y el de delante es más rápido, la distancia entre ellos no deja de crecer.
Cuidado con contestarlo mirando solo el dibujo. Que las rectas no se toquen dentro del recuadro no demuestra nada: podrían cortarse un poco más allá. Lo que lo demuestra es la pendiente, o el tiempo negativo que sale al imponer la condición.
Antes de leer un cruce, mira los ejes. Y antes de decir quién va más rápido, mira lo inclinada que está cada recta — no cuál está más arriba. Ir por delante y ir más rápido son cosas distintas.
Cuando no salen a la vez
Uno no sale tarde: está parado
Llega el caso que más se atraganta, y es el mismo problema de siempre con un detalle: «hay uno que está parado durante un cierto tiempo antes de empezar a moverse».
Merece la pena contarlo así, «está parado», y no «sale tarde». Porque el reloj es uno solo para los dos y empieza a contar cuando arranca el primero.
tS = tH − Δt0,0 = 0,0 − 10
Mueve el mando y mira los dos números. A partir del arranque del segundo, la diferencia entre los dos relojes es siempre la misma: los segundos que estuvo esperando.
Cómo se llega ahí, sin aprendérselo
Ese (t − Δt) no hay que memorizarlo. Sale solo si escribes las ecuaciones con cuidado y te chocas con el problema, que es como se hace en clase.
El truco está en no dar por hecho que los dos llevan el mismo tiempo. Se les pone un subíndice a cada uno y se ve qué pasa.
Cuidado al desarrollar el paréntesis: 10·(t − 10) es 10·t menos 100. Ese signo es el fallo más frecuente en la cuenta, y tira el problema entero.
Y un matiz de la respuesta que vale medio ejercicio. Puedes sustituir en cualquiera de las dos ecuaciones, «pero teniendo en cuenta que tendré que poner la ecuación de posición con el tiempo de Hugo. Este tiempo de Sara no podré utilizarle, o le debería de calcular antes».
Lo mismo pasa al dar el resultado: 25 s y 15 s son los dos verdaderos, pero no son lo mismo. Si dices un número, di de quién es.
La segunda condición: ¿le da tiempo?
Hay un tipo de pregunta que parece igual y no lo es. Uno persigue a otro, y el que huye corre hacia un sitio donde estará a salvo.
La primera cuenta —dónde lo alcanzaría— no contesta esa pregunta. Solo dice dónde se pondrían a la misma altura si nadie se parase por el camino.
Se salva. Entra en la madriguera a los 10 s, y el zorro no llegaría a su altura hasta los 15 s. Los 180 m del alcance caen más allá de la madriguera: son dónde lo habrían alcanzado si hubiera seguido corriendo.
Esta se decide comparando tiempos, no distancias: cuánto tarda en llegar a su refugio frente a cuánto tardarían en alcanzarlo. Comparar distancias es el error típico de este ejercicio.
En resumen
- Un solo origen y un solo reloj para los dos
- Las dos ecuaciones, escritas en bloque
- De frente: una v es negativa
- Persecución: las dos v son positivas
- Se encuentran: x(A) = x(B), medidas desde el mismo origen
- Despejar da el CUÁNDO
- Sustituir en una de las dos da el DÓNDE
- Comprobar con la otra: tiene que salir igual
- El (t − Δt) va en la ecuación del que sale DESPUÉS
- Cuidado con el signo al abrir el paréntesis
- Di siempre desde dónde y de quién
- ¿Le da tiempo? Se comparan TIEMPOS
Resuelve el encuentro
Tres casos por ronda: clasifica, escribe la condición y solo entonces calcula. Con salidas retardadas y algún par que no llega a encontrarse nunca.
Trabaja: la condición x(A) = x(B), el signo de la velocidad y la corrección del tiempo del que sale después
Lee el cruce
Una gráfica de dos móviles y sus cinco cuestiones encadenadas, la última incluida: la que pide decir en qué se nota.
Trabaja: leer x₀ y la pendiente de cada recta, y el punto de corte como respuesta doble
¿Llega a tiempo?
Primero apuestas, sin calcular nada. Después haces las dos cuentas y ves la carrera entera para comprobar si acertaste.
Trabaja: la segunda condición: comparar el instante del alcance con el de llegada al refugio
04¿Qué pasa cuando la velocidad no se queda quieta?
Arrancar, acelerar, frenar y chocar, con sus dos ecuaciones y la condición de siempre. Y las gráficas, donde la recta por fin se curva.
¿Qué pasa cuando la velocidad no se queda quieta?
Arrancar, acelerar, frenar y chocar, con sus dos ecuaciones y la condición de siempre. Y las gráficas, donde la recta por fin se curva.
En los tres bloques anteriores la velocidad era un número que no cambiaba. Se escribía una vez y valía para todo el problema.
Eso casi nunca es verdad. Un coche arranca, coge velocidad, la mantiene un rato y frena al llegar. En la mayor parte de ese viaje la velocidad no se queda quieta.
Este bloque va de eso, y en horizontal: arrancar, acelerar, frenar y chocar. El mismo movimiento puesto de pie —caída libre y lanzamientos— tiene su propio bloque, el siguiente.
Y una pregunta para ir pensando: si un coche va a 100 km/h y frena hasta pararse en 6 segundos, ¿cuántos metros recorre mientras frena? Guárdala, que la respuesta que da casi todo el mundo sale exactamente el doble de la buena.
Cuando la velocidad no se queda quieta
Qué cambia respecto al MRU
En el bloque 1 la definición del MRU era «recorro el mismo espacio en el mismo tiempo». Si vas dejando una marca cada segundo, esas marcas salen igual de separadas.
Y ahí quedó dicho que había otro caso, el del móvil cuyas marcas se iban separando. Ese es este bloque. Mira las tres cintas a la vez:
Lo que hace falta es una magnitud nueva que diga cuánto cambia la velocidad en cada segundo. Se llama aceleración.
La unidad asusta más de lo que debería. Un coche con una aceleración de 3 m/s² es simplemente un coche que gana 3 m/s cada segundo: si iba a 10 m/s, un segundo después va a 13, y al siguiente a 16.
Léelo así siempre, en voz alta: «3 metros por segundo, cada segundo». Los m/s² no son una unidad rara: son metros por segundo (velocidad) repartidos entre segundos (tiempo).
Y como el bloque se llama MRUA, conviene deshacer las siglas: Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado. Lo de «uniformemente» es la clave: lo que se mantiene constante es la aceleración, no la velocidad.
Las dos ecuaciones, y siempre las dos
Con la velocidad cambiando ya no basta una ecuación. Hacen falta dos, y se escriben juntas, como un bloque:
x = x0 + v0·t + ½·a·t²
v = v0 + a·t
- xposición en el instante tm
- x0posición inicialm
- vvelocidad en el instante tm/s
- v0velocidad inicialm/s
- aaceleración (constante, con signo)m/s²
- ttiempo transcurridos
Las unidades no son opcionales: como la aceleración va en m/s², todo lo demás tiene que ir en metros y segundos. Si el enunciado da km/h, lo primero es convertirlo.
La segunda no da miedo: es la de siempre, con la velocidad creciendo a un ritmo fijo. La primera es la del MRU con un término más pegado detrás.
Cuidado con ese cuadrado, que se olvida mucho. Y con el ½ que lleva delante: es el error más repetido de todo el bloque. Sin él, la distancia sale justo el doble.
Se escriben las dos aunque solo vayas a usar una. Es lo que se corrige, y tiene su motivo: hasta que no tienes las dos delante no sabes cuál de ellas contesta la pregunta.
Qué dice el signo de la aceleración
La aceleración lleva signo, y ese signo es información física, no un adorno. Pero no dice lo que mucha gente cree.
La regla práctica, entonces, es de comparación y no de dirección:
- A favor de la velocidad (los dos con el mismo signo): el cuerpo gana velocidad. Acelera.
- En contra de la velocidad (signos opuestos): el cuerpo pierde velocidad. Frena.
Cámbiale el sentido a la flecha roja y mira la tabla de abajo: es lo único que cambia entre acelerar y frenar.
| t (s) | 0 | 1 | 2 | 3 |
|---|---|---|---|---|
| v (m/s) | 20 | 24 | 28 | 32 |
| v (m/s) | 20 | 16 | 12 | 8 |
Un detalle de notación que se ve en muchos libros: al MRUA que frena algunos lo llaman MRUR, de «retardado». Aquí no se usa: es el mismo movimiento con la aceleración en contra, y darle otro nombre hace pensar que son dos cosas distintas.
Y guárdate esta frase, que en el bloque siguiente deja de valer: aquí, con el eje puesto a favor del movimiento, aceleración negativa es siempre frenar. Cuando el movimiento sea vertical, la misma aceleración frenará al subir y acelerará al bajar.
Frenar: la condición es v = 0
El paso 4 del método pedía traducir la pregunta a una condición. Con dos móviles era «sus posiciones son la misma». Aquí es todavía más sencillo:
«¿Qué es imponer una condición? Pues saber qué sé yo de eso. Por ejemplo, qué sé yo de la velocidad cuando el cuerpo se detiene: pues que la velocidad en ese instante es cero.»
vf = 0 m/s
Detenerse significa que la velocidad se anula.
Fíjate en qué ecuación resuelve eso: la de la velocidad, que es la que tiene una v y una t. De ahí sale el tiempo, y con el tiempo se va a la otra a por la distancia.
Cuando no te dan ni el tiempo ni la aceleración
A veces el enunciado da la velocidad de partida y los metros que tarda en pararse, y nada más. Entonces hay que chocarse con el problema antes de resolverlo.
«Yo ya veo que de esta ecuación no voy a poder sacar mucho, porque tengo dos incógnitas. Así que necesito otra ecuación… Mira lo que nos ha quedado aquí: un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas. Siempre en cinemática vamos a resolver por el método de sustitución.»
Y hay una elección que decide si el sistema es fácil o es una pelea:
«Si despejo el tiempo de aquí lo tengo difícil, porque lo tengo dos veces y al cuadrado… Pues si despejo la aceleración, solo la tengo que introducir una vez.» Elegir qué despejar no es una manía: es la mitad del trabajo.
Arrancar desde el reposo, y el error del doble
Cuando un móvil parte del reposo, v0 = 0 y las dos ecuaciones se quedan en nada: x = ½·a·t² y v = a·t. Es el caso más cómodo del bloque.
Y es donde se ve mejor el error más repetido de la unidad. Aquí está la respuesta a la pregunta de la entradilla:
Al frenar hasta pararse, la distancia no es la velocidad por el tiempo: eso sale exactamente el doble. Como la velocidad baja de forma uniforme, de media vas a la mitad.
No es una casualidad de unos números concretos: pasa siempre. Pulsa el botón y compara el triángulo con el rectángulo.
Eso da además una comprobación rápida que vale para cualquier MRUA: la velocidad media es la media de la inicial y la final, y multiplicada por el tiempo tiene que dar el espacio. Si no cuadra, hay un fallo de razonamiento que ir a buscar.
¿Choca? Es una frenada con una pregunta más
Cuando hay algo delante, la pregunta cambia de forma pero no de método. Se sigue calculando la frenada; lo único que se añade es una comparación.
Y esa comparación se escribe antes de hacer las cuentas, tal cual: «no chocará si recorre menos de 30 m en el tiempo que tarda en frenar».
Se comparan distancias, no tiempos: lo que necesita para pararse frente a lo que tiene por delante. Comparar tiempos es el error típico de este ejercicio, y no contesta a la pregunta.
Aquí tienes los tres casos juntos, que es como conviene verlos: el mismo método da respuestas distintas según los números.
Va a 72 km/h y frena a razón de 5 m/s cada segundo. El camión está a 30 m.
Antes de mirar: ¿se para antes de llegar? Calcula el tiempo de frenada y los metros que necesita, y comprueba después.
Necesita más de lo que tiene, así que choca. Le llega a los 2 s, todavía a 10 m/s.
Va a 40 km/h y frena a razón de 3 m/s cada segundo. El ciervo está a 500 m.
Antes de mirar: ¿se para antes de llegar? Calcula el tiempo de frenada y los metros que necesita, y comprueba después.
Se para 479,42 m antes: no llega a tocarlo.
Va a 108 km/h y frena a razón de 1,5 m/s cada segundo. El suelo está a 250 m.
Antes de mirar: ¿se para antes de llegar? Calcula el tiempo de frenada y los metros que necesita, y comprueba después.
Necesita más de lo que tiene, así que choca. Le llega a los 11,84 s, todavía a 12,25 m/s.
Y hay un detalle que se cae de las manos si no se piensa: cuando el coche sí choca y preguntas cuándo, sale una ecuación de segundo grado con dos soluciones.
Un resultado sin sentido —un tiempo negativo, o uno posterior a que el móvil se pare— no se tacha sin más: dice que hay un fallo de razonamiento que hay que ir a buscar, o una solución que hay que descartar explicando por qué.
Cuando hay otro móvil por medio
Persecuciones y encuentros ya se vieron en el bloque 3, y no cambia nada: un solo origen, un solo reloj y la condición de siempre, xA = xB.
Lo único nuevo es que la ecuación de uno de los dos lleva ahora un t², así que al igualar sale una ecuación de segundo grado.
Y aquí hay que cobrar una deuda del bloque 3. Allí quedó dicho que encontrarse no es ir igual de rápido, y que con dos MRU ni siquiera se podía confundir. Ahora sí se puede.
Cuando uno acelera, hay un instante en que los dos llevan la misma velocidad — y no es el instante en que lo alcanza. En ese momento el que acelera todavía va por detrás: le queda por recuperar el terreno que perdió mientras iba más despacio.
Se ve de un vistazo con las dos gráficas a la vez. Mueve el tiempo y fíjate en los dos puntos marcados:
Las gráficas del MRUA
Las reglas del bloque 2 siguen valiendo enteras. Lo único que hace la aceleración es cambiar la forma de las líneas.
La v-t ya no es horizontal
En el MRU la velocidad no cambiaba, así que su gráfica era una recta horizontal. Con aceleración constante la velocidad sube (o baja) a ritmo fijo: sale una recta inclinada.
Y la pendiente de esa recta ya no es la velocidad — es la aceleración. Se calcula igual que siempre, con dos puntos:
a = v2 − v1t2 − t1
- v1velocidad al empezar el tramom/s
- v2velocidad al acabarlom/s
- t1instante en que empiezas
- t2instante en que acabas
Se leen los DOS extremos del tramo y se restan. La aceleración sale en m/s² solo si las velocidades van en m/s y los tiempos en segundos: si la gráfica está en km/h, hay que convertirla antes.
Con eso, leer una v-t por tramos es directo: «me da una aceleración negativa ya que la pendiente es negativa, es decir, es decreciente. Está frenando».
- Recta que sube. Aceleración positiva: gana velocidad.
- Recta que baja. Aceleración negativa: frena.
- Recta horizontal. Aceleración cero, o sea MRU. Ojo, que es la trampa más repetida: horizontal en una v-t no es estar parado, es ir siempre igual de rápido.
Antes de interpretar cualquier gráfica, mira qué magnitud hay en el eje vertical. La misma línea horizontal significa «parado» en una x-t y «velocidad constante» en una v-t.
El área bajo la v-t
En el bloque 2 el área bajo una v-t era un rectángulo, porque la velocidad no cambiaba, y valía v·t: el espacio recorrido.
Con la velocidad cambiando el recinto deja de ser un rectángulo, pero sigue siendo el espacio recorrido. Solo hay que saber calcular el área de una figura un poco menos cómoda.
Y son tres figuras que en realidad son una: la fórmula del trapecio las cubre todas. Pulsa cada tramo y mira cómo se van sumando los metros.
Espacio recorrido: 0 mPulsa cada tramo para ir sumando
- Rectángulo. Tramo horizontal: la velocidad es la misma todo el rato. Área = v · Δt.
- Triángulo. Un extremo vale cero: arranca del reposo o se para. Área = ½ · Δt · v.
- Trapecio. El caso general, con dos velocidades distintas y ninguna cero. Área = (v1 + v2) / 2 · Δt.
Fíjate en que la fórmula del trapecio es la de siempre disfrazada: (v1 + v2) / 2 es la velocidad media, y multiplicada por el tiempo da el espacio. Es la misma comprobación de la parada anterior, dibujada.
La x-t se curva
La gráfica de posición cambia de forma, y merece la pena oír por qué: «al principio iré a 3 metros por segundo y en un segundo recorreré 3 metros, pero si la velocidad aumenta, en el siguiente ya recorreré más… y al final lo que me queda es una curva».
Esa curva tiene nombre —es una parábola—, y es la firma visual del MRUA. Cambia de caso y compara las dos gráficas:
Los tres salen del mismo punto, recorren 80 m y tardan 10 s. Cambia el reparto, no el viaje.
Aquí se cobra el aviso del bloque 2: más pendiente no es acelerar. En una x-t, más pendiente es ir más rápido, sin más. La aceleración no se ve como inclinación: se ve como curvatura.
Con eso, distinguir un MRU de un MRUA en una x-t es mirar si la línea es recta o no. Una recta, por muy empinada que esté, es velocidad constante.
Cómo se dibujan, en la práctica
Para dibujar cualquiera de las dos el método es el mismo, y empieza siempre igual: «para representar una gráfica lo primero es realizar una tabla de valores».
Lo que no da igual es qué tiempos eliges. No valen cuatro números al azar:
Se dan valores en t = 0 y en los tiempos que interesan, no en cualquiera: el instante del encuentro, el de la parada, el que pide el enunciado. Una gráfica que se corta justo antes del punto importante no contesta a nada.
«¿Y qué tiempos cogemos? Pues viendo que se encuentran a los 15 segundos, voy a fijar 4 valores que acaben en 15.» La escala se elige desde la respuesta, no antes de tenerla.
Y un consejo práctico para la parábola: con cuatro o cinco puntos bien elegidos se ve perfectamente la curvatura. Lo que no vale es unirlos con una regla, porque entonces has dibujado un MRU.
En resumen
- Siempre las DOS ecuaciones, aunque solo uses una
- x = x₀ + v₀·t + ½·a·t², y ojo al ½ y al cuadrado
- v = v₀ + a·t
- a en contra de v = frena · a a favor de v = acelera
- Se detiene: v(f) = 0, y sale de la ecuación de la velocidad
- Llega a un sitio: su posición vale ese número
- Alcanza a otro: x(A) = x(B), y sale de segundo grado
- Y las soluciones que sobran se descartan EXPLICANDO por qué
- La distancia NO es v₀·t: eso sale el doble
- Comprueba con la velocidad media: la media de las dos
- Horizontal en una v-t es velocidad constante, no parado
- Igual de rápidos ≠ alcanzarlo, y pasa antes
Resuelve la frenada
Tres frenadas por ronda, con las tres formas de dar los datos: la aceleración, el tiempo de parada, o ninguna de las dos. Primero la condición, después los números.
Trabaja: la condición v = 0, el signo de la aceleración y la comprobación por velocidad media
¿Choca o no choca?
Apuestas antes de calcular nada. Después haces las dos cuentas, compruebas si acertaste y ves la frenada entera.
Trabaja: comparar la distancia de frenado con la distancia disponible, y no los tiempos
Lee la gráfica v-t
Una gráfica por tramos y su tabla: qué movimiento es cada uno, cuánto vale la aceleración y qué espacio recorre. Con la trampa del tramo horizontal.
Trabaja: la pendiente como aceleración y el área como espacio, en sus tres formas
El alcance
Uno va a velocidad constante y otro arranca del reposo. Dos preguntas que parecen la misma y no lo son: cuándo van igual de rápido y cuándo lo alcanza.
Trabaja: la condición x(A) = x(B) con un t², y el significado de la solución t = 0
05¿Con qué velocidad llega al suelo?
El mismo MRUA, puesto de pie: la gravedad manda, el signo cuenta el sentido y el problema no se acaba en el punto más alto.
¿Con qué velocidad llega al suelo?
El mismo MRUA, puesto de pie: la gravedad manda, el signo cuenta el sentido y el problema no se acaba en el punto más alto.
El bloque anterior acabó con un aviso: la regla de «aceleración negativa = frenar» iba a dejar de valer. Este es el bloque donde deja de valer.
Es el mismo MRUA, puesto de pie: cosas que se sueltan, se lanzan y caen. Y trae una comodidad enorme: la aceleración ya no te la dice el enunciado — la pone la Tierra, y es la misma para todo.
Y una pregunta para ir pensando: lanzas una pelota hacia arriba desde una terraza y al final acaba en la calle. Justo cuando toca el suelo, ¿su velocidad vale cero? Guárdala: se contesta más abajo, y casi todo el mundo la falla.
El movimiento vertical
No es un movimiento nuevo
Nada de ecuaciones nuevas. Son las dos del bloque 4 con una letra cambiada, y el porqué lo cuenta él así: «cuando estemos en el eje x podremos poner que la r es x, pero cuando estemos en el eje y tendremos que poner que la r es y».
x = x0 + v0·t + ½·a·t²
v = v0 + a·t
y = y0 + v0·t + ½·g·t²
v = v0 + g·t
¿Y por qué molestarse en distinguirlos? «Porque en el eje y pasa una cosa muy curiosa: todos los cuerpos que tengan movimiento en el eje y van a tener una aceleración, todos la misma, que es la de la gravedad.»
- yposición en el instante t (desde el origen)m
- y0posición inicialm
- vvelocidad en el instante t, con signom/s
- v0velocidad inicial, con signom/s
- gaceleración de la gravedad−9,8 m/s²
- ttiempo transcurridos
La g ya viene con sus unidades puestas: −9,8 m/s². Eso obliga a metros y segundos en todo lo demás — si el enunciado da km/h, lo primero es convertir.
El convenio de todo el bloque, declarado una vez: el origen en el suelo y el eje y positivo hacia arriba. Con eso, cada signo significa algo.
g: siempre la misma, y siempre hacia abajo
«Esa es la aceleración que denominamos como g, que es menos 9,8 metros segundo al cuadrado. Y ese menos es importantísimo, porque indica que siempre va hacia abajo.»
El sujeto de esa frase es la aceleración, no el cuerpo. La aceleración apunta hacia el centro de la Tierra siempre; el cuerpo puede ir hacia arriba o hacia abajo, y a g le da exactamente igual.
En el bloque 4, con el eje a favor de la marcha, aceleración negativa era siempre frenar. Aquí eso se acaba: la misma g = −9,8 le quita velocidad al cuerpo que sube y se la da al que baja. El signo de g no cambia nunca; lo que cambia es si va a favor o en contra de la velocidad.
Todo cae igual — y qué pinta el aire
Esto no es teoría de pizarra: se ha hecho. En un tubo sin aire, una moneda y una pluma bajan clavadas. Y en 1971 el astronauta David Scott soltó a la vez un martillo y una pluma en la Luna: llegaron juntos al suelo.
Tiempo de caída: 1,01 s — las dos a la vez
De la figura sale también la píldora de los planetas: en la Luna todo cae más despacio y en Júpiter mucho más deprisa, pero dentro de cada planeta la g es la misma para todos los cuerpos. Cambia el tiempo de caída; el empate, nunca.
Por cierto: Galileo no necesitó tirar nada desde ninguna torre. Lo que hizo fue dejar rodar bolas por un plano inclinado — la gravedad «diluida» — para poder cronometrarlas. Esa práctica existe y se hace en el laboratorio.
Qué te dice el enunciado
Antes de tocar un número, el enunciado te está dictando la velocidad inicial. Su traducción, tal cual la cuenta:
- «Se lanza hacia arriba». «Al ser hacia arriba, la velocidad inicial será positiva.»
- «Se lanza hacia abajo». «Esta velocidad llevaría un menos, porque iría hacia allí.»
- «Se deja caer» / «se suelta». «Quiere decir que no lo estoy lanzando con una velocidad: la velocidad inicial sería cero.»
Subir y bajar: un solo movimiento
Aquí está el nudo del bloque. La tentación es partir el problema en dos —una subida y una bajada, cada una con sus cuentas— y de ahí salen los dos errores más repetidos del tema.
«A mí me da igual lo que haga el cuerpo. Que sí, que ha subido. Pero no es que empiece a bajar desde aquí. No. Nuestro movimiento empieza aquí, y el tiempo cero es cuando sale. No pongáis el sistema de referencia arriba: seguid cogiéndolo abajo, que ya tendrán en cuenta las ecuaciones todo lo que suceda.»
Un origen, un reloj y unas ecuaciones que valen de la mano al suelo. Quien «termina» el problema en el punto más alto acaba dando el tiempo de subida como si fuera el del vuelo — o la velocidad de llegada en positivo.
La altura máxima: la condición es v = 0
La condición no hay que memorizarla: se gana pensando. «Este objeto subirá e irá frenándose hasta que llegue a un punto, que es su altura máxima, donde ya no sube más — es decir, se ha parado — y luego ya volverá a bajar.»
vf = 0 m/s
El punto más alto es donde se para un instante. Ojo: no es que la altura valga cero — una altura es justo lo que estás calculando.
Igual que en la frenada del bloque 4: esa condición entra en la ecuación de la velocidad, de ahí sale el tiempo de subida, y con él la otra ecuación da la altura.
Llegar al suelo: la condición es y = 0
Y aquí se cobra la pregunta de la entradilla. «¿La velocidad al llegar al suelo será cero? No. Pegará aquí un golpe. Eso es que llega con una cierta velocidad. La condición no es que la velocidad sea cero: es que la posición, la y, vale cero.»
yf = 0 m
Llegar al suelo es estar en el origen: posición cero. La velocidad ahí NO es cero — por eso golpea.
Esa condición entra en la ecuación de la posición, y como lleva un t², sale una ecuación de segundo grado. Dos reglas de oficio: se iguala a cero antes de aplicar la fórmula, y la raíz que sobra se descarta explicando por qué.
La altura, ¿sobre qué?
«¿Qué altura alcanza?» es una pregunta incompleta hasta que dices desde dónde la mides. En este bloque conviven dos letras, y no son la misma cosa:
- y es la posición: se mide desde el origen, que está en el suelo.
- h es «altura sobre algo»: una resta, h = y − y0.
Lo que sube y lo que baja: la simetría, con sus límites
En el ejemplo de la pelota salió la simetría: tarda lo mismo en subir que en bajar, y vuelve con la misma rapidez. Es una comprobación buenísima — pero tiene condiciones, y conviene saberlas.
- Solo sin aire. Con rozamiento la vuelta es más lenta que la ida.
- Solo hasta la altura de salida. Si se lanza desde una azotea, pasa de nuevo por la azotea con la misma rapidez (cambiada de signo)… y sigue bajando: al suelo llega más deprisa.
Cuánto ha recorrido de verdad
En el bloque 0 quedó dicho que el espacio recorrido y el desplazamiento no siempre coinciden. Este es el ejemplo perfecto, porque aquí el cuerpo se da la vuelta: lo subido y lo bajado se suman en el espacio, y se cancelan en el desplazamiento.
Si te piden un ejemplo de movimiento con el espacio recorrido distinto del desplazamiento, ya lo tienes: cualquier lanzamiento vertical con vuelta.
Dos cuerpos en el aire
El encuentro del bloque 3, puesto de pie. La condición es la misma de siempre — yA = yB — solo que ahora las dos posiciones son parábolas.
Las gráficas del movimiento vertical
Reglas nuevas, cero: son las del bloque 2 y el bloque 4, aplicadas al eje y. Lo único que trae el vertical es velocidad negativa — así que la v-t va a vivir también por debajo del eje.
La v-t: una recta que corta el eje
La velocidad baja siempre al mismo ritmo, así que la v-t es una recta de pendiente −9,8, valga lo que valga v0.
Y lo importante es el corte con el eje de tiempos: ahí v = 0, y eso es la altura máxima. Encima del eje el cuerpo sube; debajo, cae. La gráfica cuenta el vuelo entero sin una sola ecuación.
Las tres formas de la v-t
Los tres arranques de la terna dan tres rectas distintas — con la misma pendiente:
Lanzado hacia arriba
arranca en +14 y CRUZA el eje: ese corte es la altura máxima
Se deja caer
arranca en 0 y toda la recta va por debajo del eje
Lanzado hacia abajo
arranca ya en negativo y no cruza el eje nunca
El área entre la recta y el eje sigue siendo el espacio recorrido, como en el bloque 4: un triángulo (o un trapecio) por encima del eje mientras sube, y otro por debajo mientras baja. Los dos se suman: es el espacio, no el desplazamiento.
Las tres gráficas a la vez
La y-t es una parábola: sube, se dobla y baja. Su vértice cae justo donde la v-t corta el eje. Y la a-t… es una raya plana en −9,8 que no se entera de nada.
Arriba del todo, v = 0 pero a = −9,8. Si la aceleración también se anulase, ¿qué obligaría al cuerpo a volver a bajar? Se quedaría flotando. v = 0 es un instante; la aceleración no descansa ni ahí.
En resumen
- Las mismas dos ecuaciones, con y: origen en el suelo, eje + hacia arriba
- g = −9,8 m/s² SIEMPRE, suba o baje el cuerpo
- Hacia arriba: v₀ > 0 · hacia abajo: v₀ < 0 · se deja caer: v₀ = 0
- El vuelo entero es UN movimiento: un origen y un reloj
- Altura máxima: v(f) = 0 — se para un instante
- Llega al suelo: y(f) = 0 — y golpea: ahí v NO es cero
- Dos en el aire: y(A) = y(B), como en los encuentros
- La raíz que sobra se descarta EXPLICANDO por qué
- La velocidad de llegada es negativa: está cayendo
- La altura, ¿desde dónde?: y desde el origen, h = y − y₀
- La simetría solo vale hasta la altura de salida y sin aire
- Arriba del todo v = 0, pero a sigue siendo −9,8
Resuelve el vertical
Tres lanzamientos por ronda: hacia arriba, desde una altura y soltado o hacia abajo. Primero la condición, después los números — con sus signos.
Trabaja: las condiciones v = 0 e y = 0, el signo de la velocidad de llegada y el vuelo como un solo movimiento
Los tres lanzamientos
Mismo sitio, misma rapidez: una se suelta, otra hacia abajo y otra hacia arriba. Apuestas antes de calcular — y hay una sorpresa.
Trabaja: el papel del signo de v₀ y la simetría: las dos lanzadas llegan con la misma velocidad
El signo y su porqué
Cuatro instantes del mismo vuelo: el signo de la velocidad en cada uno y — lo que de verdad se corrige — qué significa.
Trabaja: si no sabes lo que obtienes, no entiendes lo que estás haciendo
La altura, ¿desde dónde?
Un solo lanzamiento y tres alturas distintas sobre él. Antes de responder, declara el origen — las tres respuestas dependen de eso.
Trabaja: y desde el origen, h = y − y₀, y el espacio recorrido cuando hay vuelta
06¿Cómo se describe un movimiento que da vueltas?
Cuando la trayectoria es una circunferencia conviene medir en ángulos: las magnitudes angulares, sus unidades y el puente con las de siempre.
¿Cómo se describe un movimiento que da vueltas?
Cuando la trayectoria es una circunferencia conviene medir en ángulos: las magnitudes angulares, sus unidades y el puente con las de siempre.
Hasta aquí, todo iba en línea recta. Pero el mundo está lleno de cosas que giran: ruedas, norias, aspas, planetas. «El movimiento circular uniforme, cuando su trayectoria no es recta, es una curva» — el tercer movimiento de la unidad.
Y una pregunta para ir pensando: un coche toma una rotonda con el velocímetro clavado en 40. Ni sube ni baja: 40 todo el rato. ¿Está acelerando? Guárdala: se contesta en la primera parada, y casi todo el mundo la falla.
¿Qué cambia cuando la trayectoria deja de ser recta?
Dos condiciones — y una seña que viene de serie
Un movimiento es circular uniforme cuando pasan dos cosas a la vez — y las dos traen puesta una tercera seña:
- La trayectoria es una circunferencia. No un tramo recto, no una curva cualquiera: una circunferencia, con su centro y su radio.
- El ritmo no cambia. El módulo de la velocidad — lo que marcaría el velocímetro — es constante.
- Y aun así, es un movimiento acelerado. Sí, aunque el ritmo no cambie. El porqué, ahora mismo.
Y aquí salta la paradoja con la que él abre el tema: «¿cómo puede ser que cambie la velocidad pero que a la vez sea constante? Pues claro: hay un cambio de velocidad en dirección, pero la velocidad es constante en módulo».
La pregunta de la rotonda
La velocidad es un vector
La rotonda: 40… y 40
La aceleración normal
Esa aceleración tiene nombre y dirección fijas: «esta aceleración lo que hace es ir siempre hacia el centro de la circunferencia». Se llama normal porque — son sus palabras — «normal en matemática significa perpendicular»: perpendicular a la trayectoria, apuntando al centro.
También la oirás llamar centrípeta. Son dos nombres de la misma aceleración; de fuerzas, ni una palabra todavía — eso llega en la unidad de dinámica.
Se calcula así, y de momento sin deducción: «sí que sabemos de dónde sale, pero en este curso no veremos su deducción».
El esquema del bloque: una circunferencia
En los bloques anteriores, lo primero era dibujar el eje con su origen y sus signos. Aquí el esquema cambia: «en vez de poner los ejes X e Y, yo lo que hago es dibujar una circunferencia».
El esquema es parte del método, no un adorno: la circunferencia con su radio, los datos encima y las ecuaciones antes de sustituir. Un problema de giros empieza por este dibujo, igual que uno de rectas empezaba por el eje.
¿Y por qué no seguir con x e y?
Se puede intentar — y él mismo enseña dónde se atasca: «para definir la posición tendré que decir que estoy a esta distancia en X y a esta en Y. Es decir, ya tengo que dar dos valores, que ya se empieza a complicar.»
«Y además, una vez de un giro, llegará un punto que estaré en la misma posición otra vez… entonces, ¿cómo diferencio si me he movido o no?»
Con x e y: dos valores… que se repiten
Con el ángulo φ: un valor que no engaña
Ese es el problema que resuelven las magnitudes de la siguiente parada: no se inventan por capricho — hacen falta.
Las magnitudes angulares y sus unidades
φ, el ángulo descrito
En vez de preguntar «¿a qué x y a qué y estás?», preguntamos «¿cuánto ángulo llevas girado?». Ese ángulo se llama φ y se mide en radianes.
La equivalencia que hay que tener grabada:
tiempo0,0 s
vueltas0,0
ángulo φ0,0 rad
Cada vuelta suma 1 al contador de vueltas y 2π ≈ 6,28 al del ángulo: son dos unidades de lo mismo.
ω, la velocidad angular
Y la velocidad de girar. Igual que la velocidad de siempre era espacio entre tiempo, la angular es ángulo barrido entre tiempo — de su propia definición salen la ecuación y las unidades:
Con ella, la ecuación del movimiento:
- En el MRU era x = x₀ + v·t: posición inicial más velocidad por tiempo.
- En el MCU es φ = φ₀ + ω·t: ángulo inicial más velocidad angular por tiempo.
«¿No os suena esto mucho a la ecuación de la posición de un MRU? Claro. Ahora es un movimiento uniforme, solo que en vez de rectilíneo… es circular.» La misma idea, con ángulos.
- φángulo descrito en el instante trad
- φ₀ángulo inicial (casi siempre, 0)rad
- ωvelocidad angularrad/s
- ttiempo transcurridos
La ω va en rad/s: eso obliga a radianes y segundos en todo lo demás. Si el enunciado da vueltas, minutos o r.p.m., lo primero es convertir.
De r.p.m. a rad/s
El dato casi nunca viene en rad/s: viene en revoluciones por minuto. «Revolución» es vuelta — así que r.p.m. es una velocidad angular disfrazada, con las dos unidades cambiadas.
La conversión, con el factor entero: cada vuelta son 2π rad, y cada minuto, 60 s.
T y f: el tiempo de una vuelta, y las vueltas de un segundo
El periodo no hay que memorizarlo: se razona, como hace él en el vídeo. «Si giramos con velocidad constante, yo tardaré cierto tiempo en dar una vuelta. Pero como voy a velocidad constante, la siguiente vuelta tardará lo mismo… ese tiempo que tardo en dar una vuelta es lo que se denomina periodo.»
- T, el periodo. El tiempo de UNA vuelta. Se mide en segundos. En una vuelta se barren 2π rad, así que ω = 2π/T — y de ahí se despeja T cuando hace falta.
- f, la frecuencia. «Justamente lo contrario del periodo: las vueltas que da por cada segundo.» Se mide en hercios (Hz), y f = 1/T.
Míralo con un caso: las aspas de una batidora dan 5 vueltas en un segundo. Eso ya es la frecuencia: f = 5 Hz. ¿Y el periodo? Si en un segundo caben cinco vueltas, cada vuelta dura un quinto de segundo: T = 0,2 s.
T es tiempo por vuelta (segundos); f es vueltas por segundo (hercios). Son inversas: f = 1/T. Confundir una con otra es el fallo más repetido del tema — si algo gira varias veces por segundo y tu T sale mayor que un segundo, hay un fallo de razonamiento que ir a buscar.
minuterouna vuelta por hora → T = 3 600 s
ω = 2π3 600 = 1,745·10⁻³ rad/s
horariouna vuelta cada 12 h → T = 43 200 s
ω = 2π43 200 = 1,454·10⁻⁴ rad/s
Vueltas y radianes: un factor, no una ecuación
«¿Cuántas vueltas ha dado?» no tiene ecuación propia, y él lo dice tal cual: «yo no tengo ninguna ecuación para vueltas, ¿verdad?». Es un cambio de unidad: cada vuelta son 2π rad.
La peonza que ha girado 7,5 vueltas lleva 7,5 · 2π = 15π ≈ 47,12 rad. Y al revés, de radianes a vueltas, se divide entre 2π — y ojo: el resultado ya no lleva π, porque el π se ha ido en la división. Son vueltas, un número a secas.
De hecho, cada dato de un enunciado de giros es una magnitud disfrazada. Antes de tocar una ecuación, tradúcelos — como en su hoja: DATO, y al lado, qué es.
- «Da una vuelta cada 4 segundos». Es el periodo: T = 4 s.
- «Gira a 300 r.p.m.» Es ω — pero en vueltas y minutos: hay que convertirla.
- «Tiene una frecuencia de 5 Hz». Es f: cinco vueltas por segundo.
- «Mide 1,8 m de diámetro». ⚠ NO es el radio: el radio es la mitad, 0,9 m.
El redondeo, aquí, se venga
En este tema las cadenas de cálculo son largas y la ω lleva un π dentro. Si redondeas a mitad de camino, el error se arrastra y crece. Míralo en un caso real:
Redondea solo al final. Deja la ω en función de π (1,5π; 40π…) y arrastra la forma exacta por todo el cálculo: los π se irán solos, y las vueltas saldrán enteras cuando tengan que salir enteras.
El atajo de la comprobación vale siempre que el dato venga en r.p.m.: las vueltas son r.p.m. × minutos, y la frecuencia, r.p.m./60. Es comprobación, no método — el camino de las ecuaciones es el que funciona también cuando el dato viene en rad/s o en T.
Del ángulo al espacio: el puente lineal-angular
Una regla en vez de cuatro fórmulas
Queda unir los dos mundos: el ángulo que barres (φ, ω) y el camino que recorres de verdad (s, v). El puente es el radio, y la regla, una sola: la magnitud lineal es la angular multiplicada por el radio.
s = φ·Rel arco: el ángulo por el radiov = ω·Rla velocidad del borde: la angular por el radioY con eso sobra memoria, que es justo lo que él repite: «no es que me tenga que aprender estas ecuaciones, sino que sabiendo que la magnitud lineal es la angular por el radio, ya puedo obtener ambas».
El puente exige unidades del SI en las dos orillas: el ángulo en radianes y el radio en metros. Un radio en centímetros que entra sin convertir estropea la s, la v y la aₙ de golpe.
- sespacio recorrido por el punto (el arco)m
- vvelocidad lineal del puntom/s
- Rradio de la circunferenciam
- aₙaceleración normalm/s²
Las unidades no son opcionales: como la aceleración va en m/s², todo lo demás tiene que ir en metros y segundos. Si el enunciado da km/h, lo primero es convertirlo.
Los dos del tiovivo
El puente tiene una consecuencia que parece mentira hasta que se dibuja: dos personas en la misma plataforma giratoria llevan la misma ω — giran juntas — y distinta v, porque el radio multiplica.
vueltas (los dos)0,0
Vega · a 4 m0,0 m
Mario · a 2 m0,0 m
El contador de vueltas es uno solo: giran juntos, la ω es la misma. Los de camino son dos: en cada vuelta, Vega recorre 2π·4 ≈ 25,1 m y Mario 2π·2 ≈ 12,6 m.
La aceleración, ahora con las dos formas
Con el puente, la aceleración normal de la parada 1 gana una segunda escritura: sustituyendo v = ω·R queda aₙ = ω²·R. Las dos formas dan lo mismo — usa la que case con los datos que tengas.
Y una píldora para la escala: la Tierra alrededor del Sol es — son sus palabras — «no un movimiento exactamente circular, pero casi». Sale a unos 30 000 m/s.
Un Fórmula 1 a 150 km/h va a 41 m/s: «comparando con esto nos podemos hacer una idea de lo rápido que se está moviendo la Tierra con nosotros».
Todo junto, como en la hoja
| M.R.U. | M.C.U. | |
|---|---|---|
| Trayectoria | recta | una circunferencia |
| Posición | x = x₀ + v·t | φ = φ₀ + ω·t — la misma ecuación, con ángulos |
| Velocidad | v constante: módulo, dirección y sentido | ω constante; la v solo constante en MÓDULO — la dirección gira |
| Aceleración | a = 0 | aₙ = v²/R = ω²·R, hacia el centro |
| Relación lineal ↔ angular | no hace falta: todo es lineal | s = φ·R · v = ω·R — la lineal es la angular por el radio |
Traduce el dato
Todavía sin calcular: tres datos disfrazados por ronda, y hay que decir qué magnitud es cada uno. Ojo al diámetro.
Trabaja: que «una vuelta cada 4 s» es T, que las r.p.m. son ω sin convertir y que el diámetro no es el radio
Convierte
La tabla de conversiones: r.p.m., rad/s, T, f, vueltas y radianes. Donde se juega casi la mitad del tema — con la comprobación del atajo.
Trabaja: los factores de conversión enteros y el redondeo solo al final
Resuelve el MCU
El problema completo de la rueda: en cada apartado, primero el camino y después el número. Si la ω sale mal, el error se cuenta una sola vez.
Trabaja: la cadena entera: conversión, el puente v = ω·R, las vueltas y la aceleración normal
Misma vuelta, ¿misma velocidad?
Dos personas en la misma plataforma giratoria, a distinto radio. Quién gira más y quién corre más — con el porqué obligatorio.
Trabaja: misma ω, distinta v: el puente lineal-angular entendido, no solo calculado
07¿Qué movimiento es este?
La tabla completa de la unidad, columna a columna, y el juego al revés: decidir qué movimiento tienes delante antes de escribir una ecuación.
¿Qué movimiento es este?
La tabla completa de la unidad, columna a columna, y el juego al revés: decidir qué movimiento tienes delante antes de escribir una ecuación.
Última parada — y no hay movimiento nuevo que aprender. Están los cuatro: este bloque va de verlos juntos y de saber cuál tienes delante antes de escribir una sola ecuación.
Y una pregunta para ir pensando: x = 12 + 3·t. Sin más contexto, ¿sabrías decir qué movimiento describe — y qué significan el 12 y el 3? Guárdala: se contesta en la segunda parada.
Los cuatro movimientos, en una tabla
De dos columnas a cuatro
En el bloque del MCU la tabla tenía dos columnas: MRU y MCU. Ahora entran las otras dos — y al ponerlas juntas se ve algo que por separado no se veía.
No hay ni una casilla nueva: cada columna la trabajó su bloque. Destápalas en orden y ve comparando fila a fila.
| MRU | MRUA horizontal | MRUA vertical | MCU | |
|---|---|---|---|---|
| Trayectoria | recta | recta | recta y vertical | circunferencia |
| Qué se mantiene constante | la velocidad (módulo, dirección y sentido) | la aceleración | la aceleración, que vale g | el módulo de la velocidad, y ω |
| Posición | x = x₀ + v·t | x = x₀ + v₀·t + ½·a·t² | y = y₀ + v₀·t + ½·g·t² | φ = φ₀ + ω·t |
| Velocidad | v = constante | v = v₀ + a·t | v = v₀ + g·t | ω = constante |
| Aceleración | a = 0 | a = constante ≠ 0 | g = −9,8 m/s² | aₙ = v²/R ≠ 0 |
| Unidades | m · m/s | m · m/s · m/s² | m · m/s · m/s² | rad · rad/s · s |
| Gráfica x-t (o y-t) | recta | parábola | parábola | no se usa en 4º ESO |
| Gráfica v-t | recta horizontal | recta inclinada | recta de pendiente −9,8 | no se usa en 4º ESO |
| La condición típica | se encuentran: xfA = xfB | se detiene: vf = 0 | llega al suelo: yf = 0 | no hay condición: se convierte y se sustituye |
| Cómo se reconoce | va siempre igual de rápido, en línea recta | arranca, acelera, frena, choca | se suelta, se lanza, cae | vueltas, radio, r.p.m., periodo |
| Su ejemplo de clase | los dos ciclistas separados 500 m | la frenada del coche | la pelota desde el edificio | la rueda de la bicicleta y la noria |
La fila de la aceleración
Fíjate en una pareja curiosa: el MRU y el MCU tienen los dos el módulo de la velocidad constante. Y sin embargo uno lleva a = 0 y el otro no.
La velocidad cambia si cambia su módulo o su dirección. En el MCU cambia la dirección en todo momento — por eso hay aceleración aunque el velocímetro no se mueva.
Dos ecuaciones, no cuatro recetas
x = x0 + v0·t + ½·a·t²
v = v0 + a·t
Lo único que cambia de un movimiento a otro es cuánto vale a.
x = x0 + v·t
v = constante
Con a = 0, el término del t² desaparece él solo — y la v ya no cambia.
x = x0 + v0·t + ½·a·t²
v = v0 + a·t
Las dos, tal cual: es el caso general de la pareja.
y = y0 + v0·t + ½·g·t²
v = v0 + g·t
Las mismas dos con el eje de pie: la x se llama y, y la a ya trae su valor.
φ = φ0 + ω·t
ω = constante
La primera ecuación del MRU, hablada en ángulos — y el puente φ·R devuelve los metros.
La fila de las unidades
Queda la fila más traicionera. Las ecuaciones mezclan posición, velocidad y aceleración en la misma línea — y solo cuadran si todas hablan la misma lengua.
Antes de sustituir, todo al SI. La a va en m/s², y eso obliga a metros y segundos en todo lo demás; en el MCU, el puente φ·R exige radianes y metros. Un dato sin convertir estropea el problema entero, esté todo lo demás bien.
El juego al revés: ¿qué movimiento es este?
El método de toda la unidad empieza igual: «ver qué nos preguntan… y luego imponer una condición». Pero antes hay una decisión que lo condiciona todo y que casi nunca se entrena: decidir qué movimiento es.
Hay cuatro puertas para entrar a esa decisión. Tres son criterios; la cuarta es un atajo, y conviene saber dónde se rompe.
Lee qué hace el móvil: ¿va siempre igual?, ¿arranca o frena?, ¿cae?, ¿da vueltas?
La FORMA dice el tipo: recta u horizontal, velocidad constante; parábola o recta inclinada, aceleración.
¿Lleva t²? Hay aceleración. ¿Habla en φ y ω? Da vueltas. ¿Ni una cosa ni la otra? MRU.
«Si te dan una aceleración, es MRUA.» Funciona… cuando la aceleración es un dato. Si es la incógnita — y en el vertical no te la dan nunca — el atajo calla.
El tipo de movimiento — y con él, sus dos ecuaciones y su condición.
Puerta 1: lo que hace el móvil
Puerta 2: la forma de la gráfica
En una gráfica, el tipo lo dice la forma, nunca la dirección: una gráfica que sube solo cuenta hacia dónde va.
Puerta 3: la ecuación
La pregunta de la entradilla, por fin. Una ecuación de movimiento lleva el tipo escrito dentro — solo hay que saber leerla.
Puerta 4: el dato — un atajo con letra pequeña
El atajo de clase dice: «si te dan una aceleración, es MRUA; si aparecen vueltas, radio o r.p.m., es MCU». Y funciona… cuando la aceleración es un dato.
Pero piensa en una maceta que se cae de un balcón: el enunciado trae la altura y nada más. Ninguna aceleración a la vista — y el movimiento es un MRUA vertical. La g = −9,8 la pones tú, por haber reconocido el movimiento.
El atajo acierta cuando la aceleración es un dato y falla cuando es la incógnita — y en el vertical falla siempre. Por eso no es un criterio: es una pista, y se confirma con la trayectoria y con lo que se mantiene constante.
Las tres condiciones, juntas
Identificado el movimiento, el resto del método ya lo conoces. Son sus preguntas de siempre: «¿qué sé yo de la velocidad cuando el cuerpo se detiene? Que es cero. ¿Qué sé de dos cuerpos cuando se encuentran? Que sus posiciones son las mismas».
xfA = xfB
Dos móviles se encuentran cuando su posición es la misma.
vf = 0
Un móvil se detiene cuando su velocidad es cero.
yf = 0
Llega al suelo cuando su altura es cero.
se convierte y se sustituye
Cuando hay dos móviles, se decide dos veces
Un enunciado con dos móviles trae una tentación: escribir dos ecuaciones iguales. Pero el tipo se decide móvil a móvil — uno puede ir uniforme y el otro estar acelerando.
Un resultado tiene que tener sentido con tu problema. Un tiempo negativo, una posición imposible o una gráfica que no corresponde no se tachan y ya: avisan de un fallo de razonamiento que hay que ir a buscar.
La lista de control
Cualquier problema de la unidad, del primero al último, se revisa con las mismas cuatro preguntas:
- El dibujo. ¿Está el esquema con su sistema de referencia — el eje y sus signos, o la circunferencia con su radio?
- Las ecuaciones que se correspondan. ¿Son las del movimiento que ES? Esta es la destreza de este bloque.
- La resolución. ¿Ecuación en letras, flecha, números — y la condición encuadrada?
- El resultado. ¿Con sus unidades y con su significado? Si no sabes qué has obtenido, no has terminado.
En algunos libros verás «MRUR» para el que frena, o una g que cambia de signo según el cuerpo suba o baje. Aquí no: es un MRUA que frena, y g vale −9,8 m/s² siempre — el signo de la aceleración no define el tipo de movimiento, y la g no pregunta hacia dónde vas.
El puente a la UD7: ¿y por qué se mueve?
Con este bloque sabes describir cualquier movimiento del curso: dónde está, qué velocidad lleva, cuándo llega, cuántas vueltas da. Pero en toda la unidad hay una pregunta que no hemos tocado: por qué se mueve así.
¿Por qué frena el coche, por qué cae la maceta, por qué la piedra no sale recta? La respuesta tiene nombre — las fuerzas — y unidad propia: la dinámica.
describe
dónde está, qué velocidad lleva, cuándo llega
explica
por qué se mueve así: las fuerzas
El viaje de esta unidad empezó eligiendo un sistema de referencia y termina aquí, con los cuatro movimientos en una tabla y dos ecuaciones en la cabeza. Lo que viene ahora no sustituye nada de esto: lo explica.
¿Qué movimiento es?
Seis cartas por ronda: situaciones, datos, ecuaciones y gráficas. Di el tipo — y la pista que lo decide.
Trabaja: las cuatro puertas de la parada 2, y que el atajo del dato no decide
Nueve sobre una
Una sola gráfica y nueve preguntas encadenadas: de los ejes al tipo, y del tipo a la ecuación y el espacio.
Trabaja: leer una gráfica entera — forma, tipo, números y áreas
Identifica y resuelve
Dos móviles en el mismo enunciado, y no siempre del mismo tipo. Cada uno su ecuación — y después, la cuenta.
Trabaja: que con dos móviles el tipo se decide dos veces, móvil a móvil
El examen de la unidad
Veinte preguntas de los ocho bloques, con nota sobre 10 y corrección al final. Varias van en dos pasos —la respuesta y el porqué—, porque una respuesta sin razonar no puntúa. Se regenera con casos nuevos cada vez.
Trabaja: toda la unidad: las tres medidas y el MRU, las gráficas, los encuentros, el MRUA horizontal y vertical, el MCU y la identificación final






