El moviment rectilini uniforme (MRU) es produeix en absència d'acceleració i es caracteritza per tenir una velocitat constant i una trajectòria recta.
En el moviment rectilini uniforme (MRU), el vector velocitat no varia, això vol dir que la celeritat (rapidesa) és constant.
La velocitat d'un mòbil amb MRU és la relació entre el canvi de posició i el temps transcorregut.
El valor positiu o negatiu de la velocitat ens indica el sentit del desplaçament.
A partir de la definició de velocitat mitjana, podem deduir l'equació del moviment del MRU, aquella que ens permet conèixer la posició (x) del mòbil en qualsevol instant (t).
De l'equació del moviment obtinguda en l'apartat anterior es dedueix que la gràfica posició-temps en el MRU és una línia recta.
Indica quines de les gràfiques adjuntes es corresponen a un MRU i quines no.
Indica el signe de la velocitat de les gràfiques.
Observa les gràfiques i completa l'equació de moviment que correspon a cadascuna d'elles.
La distància que separa València i Alacant és de 160 km. A la mateixa hora surten un automòbil de València cap a Alacant a 90 km/h i un camió d'Alacant cap a València a 80 km/h.
Escriu les equacions del moviment per a cada vehicle.
Quines seran les seves posicions quan hagin transcorregut 45 minuts?
Considera aquesta gràfica posició-temps d'un marxador:
A quina distància de l'origen es trobava el marxador quan s'ha engegat el cronòmetre? A quina velocitat marxa? Quina és l'equació del seu moviment?
A quina distància de l'origen es trobarà al cap de 20 s? I al cap de 50 s?
Objectiu: Entendre el significat físic de la posició inicial (x₀) i la velocitat (v), i com es representen en el gràfic posició-temps.
Influència de la Posició Inicial (x₀):
Fixa una velocitat constant (p. ex., v = 10 m/s).
Executa la simulació tres vegades amb diferents posicions inicials: x₀ = 0 m, x₀ = 20 m i x₀ = 50 m.
Què observes en el gràfic? On comença la línia recta en cada cas? Com es relaciona el punt de tall amb l'eix vertical (posició) amb la x₀ que has introduït?
Influència de la Velocitat (v):
Fixa la posició inicial (p. ex., x₀ = 0 m).
Executa la simulació amb diferents velocitats: v = 5 m/s, v = 10 m/s i v = 20 m/s.
Com canvia la inclinació (el pendent) de la recta en el gràfic? Quina relació hi ha entre el valor de la velocitat i com de "costa amunt" és la recta?
El Repte de la Velocitat Negativa:
Introdueix una posició inicial com x₀ = 80 m i una velocitat negativa, com v = -10 m/s.
Què fa el cotxe ara? Com es representa una velocitat negativa en el gràfic?
Objectiu: Utilitzar l'equació x = x₀ + v·t per fer un càlcul i després comprovar el resultat amb el simulador.
Problema 1 (Calcular la posició final):
Si un vehicle surt de x₀ = 10 m amb una velocitat de v = 15 m/s, en quina posició es trobarà exactament als t = 5 segons?
Després, introdueixen els valors (x₀=10, v=15) al simulador, l'inicieu i el pauseu quan el temps marqui 5.00 s per comprovar si el seu càlcul era correcte.
Problema 2 (Calcular el temps):
Un vehicle surt de x₀ = 90 m amb una velocitat de v = -12 m/s. Quant de temps trigarà a arribar a la posició x = 30 m?
De nou, ho comproveu amb el simulador.
Objectiu: Llegir les gràfiques dels moviments dels diferents objectes per calcular les seves velocitats mitjanes.
Problema 1: Inicia la 2a part de la simulació i calcula la velocitat mitjana dels diferents objectes llegint les gràfiques associades als seus moviments.
Un ciclista escapat pedala a 54 km/h. Quan es troba a 750 m de la meta s'adona que un corredor rival el segueix a 400 m de distància i a una velocitat de 72 km/h. Tindrà prou marge el cap de cursa, o serà superat abans d'aconseguir la victòria? Resol l'exercici gràficament i analíticament.
Dos amics solen sortir a córrer els dissabtes al matí. Aquest dissabte un d'ells s'ha adormit i ha arribat quan el seu company ja feia 10 minuts que corria. Sabent que el primer va a 10 km/h i que triga 15 minuts a atrapar-lo, a quina velocitat ha hagut d'anar l'amic dormilega? A quina distància de la sortida l'ha enxampat?
A partir de la gràfica següent determina:
Quina distància separava inicialment els dos cossos?
Quant temps triguen a trobar-se i en quina posició ho fan?
Quines són les equacions de moviment dels dos cossos?